新型USB電源解決方案[2]

LTC3555是首款面市的第三代USBPowerPath充電器IC。這些PowerPath器件從一個(gè)符合USB規(guī)范的降壓型穩(wěn)壓器產(chǎn)生一個(gè)中間總線電壓，在電池電壓范圍內(nèi)，該電壓將被調(diào)節(jié)至一個(gè)固定值（Bat-Track功能）。已調(diào)中間電壓剛好高至足以允許通過線性充電器進(jìn)行正確的充電操作。通過以這種方式來跟蹤電池電壓，線性電池充電器中的功率損失被減至最低，效率得以提升，而且負(fù)載的可用功率實(shí)現(xiàn)了最大化。

圖2對(duì)比了采用開關(guān)和線性PowerPath系統(tǒng)充電器的效率和功率節(jié)省情況。當(dāng)對(duì)大電池進(jìn)行充電時(shí)，功率節(jié)省的多少將造成一個(gè)器件運(yùn)行在熱限制條件下還是工作於低溫條件下的分別。

圖2：開關(guān)PowerPath電池充電器與線性充電器的效率和功率節(jié)省情況對(duì)比。（VBUS=5V，5x模式，RCLPROG=2.94k，RPROG=1k、在VBAT=2.8V時(shí)的IBAT=0.7A）

在單個(gè)IC中的完整電源解決方案

LTC3555還包括三個(gè)可由用戶來配置的降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器，它們能夠分別提供0.4A、0.4A和1A電流。穩(wěn)壓器1具有一個(gè)0.8V的固定基準(zhǔn)電壓，而穩(wěn)壓器2和3則可通過I2C接口使其基準(zhǔn)電壓在0.8V至0.425V的范圍內(nèi)改變。所有的轉(zhuǎn)換器均在一個(gè)2.25MHz的開關(guān)頻率條件下工作，因而允許使用小的無源元件，并在輸出電壓高於1.8V的條件下維持高達(dá)92%的效率（見圖3）。全部三個(gè)穩(wěn)壓器都可通過I2C端口或I/O引腳設(shè)置在脈沖跳躍模式工作、突發(fā)模式（BurstMode ）操作或LDO模式工作。在突發(fā)模式操作中，輸出紋波幅度略有增加，且開關(guān)頻率隨負(fù)載電流而變化，旨在提高輕負(fù)載條件下的效率。如果噪聲是一個(gè)必需考慮的問題，那麼可以將所有的穩(wěn)壓器均設(shè)定為工作於LDO模式或脈沖跳躍模式。該器件還提供了一個(gè)始終保持接通的3.3V輸出，該輸出能夠提供25mA的電流，以滿足諸如實(shí)時(shí)時(shí)鐘或按鈕監(jiān)視器等系統(tǒng)需求。

圖3：采用突發(fā)模式操作的開關(guān)穩(wěn)壓器1和穩(wěn)壓器2的效率

　　結(jié)論

LTC3555是一款先進(jìn)且完整的單芯片電源解決方案。由於采用了第三代PowerPath電源管理技術(shù)，再加上發(fā)熱量和電池充電時(shí)間均有所減少，因而使其非常適合於未來的高密度、多功能電池供電型產(chǎn)品。通過集成三個(gè)I2C控制、高效率降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器，LTC3555為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師提供了全面的靈活性以適應(yīng)不斷變化的需要和工作模式。

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