集成开关控制器

集成开关控制器（通用4篇）

集成开关控制器 篇1

0 引言

电源的优劣直接影响到各类电子设备的性能,因此设计出性能良好的电源意义重大。而开关电源以其轻小、高效的优点逐步取代传统的线性稳压电源,并且朝着高频化、智能化方向发展,追求低噪音和高可靠性[1]。开关电源的控制技术是开关电源技术的关键部分。开关电源的控制常用专用的集成控制器。采用专用集成控制器有外围电路简单、可靠性高和无需软件编程的优点[2]。本文采用电流模式的集成控制器UC3842设计了一款性能优良的25 W的开关电源。

1 电流模式开关电源

开关电源的控制方式按照其调节脉冲宽度的方式,可以分为电流模式开关电源和电压模式开关电源[3]。电压模式的开关电源反馈信号只有输出电压信号,为单闭环系统。通常反馈的电压信号与幅值和频率固定的锯齿波信号相比较形成PWM信号以控制功率开关管的导通与关断。相对于电压模式,电流模式的开关电源反馈信号既有电压信号也有电流信号,是双闭环系统,如图1所示。这是一种固定时间开启,给定电压信号、反馈电压信号和反馈电流信号共同决定其关断时刻的控制方法。

图1是一种峰值电流模式控制方式。图中每个时钟信号的起始时刻,也即时钟信号的高电平开始的时刻时钟信号使锁存器输出高电平,使开关管导通;误差放大器同向输入端接给定基准信号Uref,反向输入端的信号来自于输出电压,即电压反馈信号,误差放大器的输出Ue作为PWM比较器的反向输入端的输入;PWM比较器同相输入端的信号来自电流取样电阻Rs,电阻Rs上电压信号的变化和开关管上的电流、变压器原边的电流变化相一致,故PWM比较器的同向输入端是电流反馈信号,电流反馈是内环;当取样电阻Rs上电压达到Ue时,PWM比较器输出高电平,使开关管关断。开关管在下一个时钟信号高电平到来时再次导通。Ue大小由电压反馈信号决定,是变化的,所以关断时刻同电压反馈信号和电流反馈信号共同决定。

电流模式控制相对于电压模式有很多优点。采用双闭环控制,提高了控制稳定精度[3];暂态闭环响应较快,对输入电压的变化和输出负载的变化瞬态响应也较快[2];采用变换器初级前馈技术,可以逐个脉冲地限制电流,易实现过流保护,多个开关电源并联时容易实现均流控制等[3]。

2 UC3842集成控制器功能及特点

开关电源控制方式从采用的器件来分有三种:

(1)采用分立元件控制,缺点在于采用元件多,而且要设计者设计整个系统并确定元件参数。

(2)单片机编程控制,这种方式要求设计者要有相当的软件设计能力,采用的也不多。

(3)采用专用集成控制器来设计,这是用得最多的一种设计方式,优点在于采用的元件少,无需编程而且控制精度高。集成控制器又分为电压型的专用集成控制器,如TL494和电流型集成控制器如将要介绍的UC3842。

UC3842国产型号为CW3842。UC3842的同类产品还有UC1842(军用)、UC2842(民用),性能以军用的UC1842最好最稳定。UC3842是高性能电流型PWM集成控制器,常见的封装形式有DIP-8和SO-14,有效引脚为8个,SO-14有部分引脚是空脚,内部结构如图2所示,有欠压封锁电路、振荡器、误差放大器、电流检测比较器、PWM锁存器、输出电路和基准电压电路等组成,括号内的数字对应SO-14封装。

以DIP-8介绍,(1)脚是误差放大器的输出端,和(2)脚之间外接阻容元件用于改善误差放大器的性能;(2)脚是芯片内部误差放大器的反向输入端,用作电压反馈输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5 V基准电压进行比较,产生误差电压;(3)脚为芯片内电流检测比较器的反向输入端,作为电流反馈的输入端,当检测电压超过1 V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态;(4)脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定;(5)脚为公共地端;(6)脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降的时间仅为50 ns,驱动能力为±1 A;(7)脚是直流电源供电端;(8)脚为5 V基准电压输出端,有50 m A的负载能力。

UC3842欠压封锁导通门限为16 V,关断门限电压为10 V;基准电压部分产生5.0 V基准电压,从8脚输出;振荡器使用时外接电阻RT和电容CT,使用时电阻跨接在8脚和4脚上,电容一端接4脚一端接地,振荡器最高工作频率可达500 k Hz,振荡频率为:fosc=1.72/(RT·CT);误差放大器的同向输入端在器件内部接有2.5×(1±0.02)V基准给定电压;PWM信号从6脚输出,输出电路驱动能力较强,可直接驱动N沟道MOS管和双极晶体管。

3 基于UC3842设计的25 W电源

所设计的25 W开关电源如图3所示。开关电源的主电路DC/DC变换部分为输入输出隔离式的DC/DC变换和输入输出非隔离式的DC/DC变换两种类型,本文主电路是隔离式中的单端反激式DC/DC变换电路。图3中交流电经二极管桥式整流和电容C1滤波后得到较高的直流电压,该直流电压经过单端反激式直流变换电路得到稳定的5 V直流电压。单端反激式DC/DC变换电路主要有高频变压器T1、开关管S1、二极管D1、输出滤波电容C2组成。所谓单端是指变压器仅有单一方向的磁通,反激是指开关管导通时变压器原边仅作为电感储存能量,能量是在开关管断开时传递负载的。图3中开关管S1导通时变压器原边上电压上高下低,而副边上电压上低下高,二极管D1不导通,副边上没有电流,开关管断开时二极管D1导通,副边上才有电流。高频变压器T1在这里起到隔离和改变电压的作用。高频的二极管D1和电容C2为二次整流滤波,对变压器第一副边Lt2上的高频电压整流滤波。

启动时整流滤波后的直流电经阻值较大的电阻R1分压后给UC3842供电,启动完成后则由变压器的第二副边Lt3经D2整流后供电给UC3842,R1启动后它的任务就完成了;变压器第二副边Lt3不仅给芯片供电,还起到电压反馈的作用,Lt3的输出经D2整流和电容滤波后的电压正比于输出电压,故经R2和R3分压后送给芯片的2脚作为电压反馈信号,而2脚是误差放大器的反向输入端;芯片1脚和2脚之间连接的R4和C4起到改善误差放大器性能的增益和频率特性;电阻RT跨接在参考电压输出端8脚和4脚上,电容CT一端接4脚,一端接地,这是振荡电路外部固定的接法,电阻RT和电容CT决定振荡器的工作频率,也就决定了UC3842输出的PWM信号的频率,可以计算图3中电路其频率约为40 k Hz;流过Rs上的电流和流过变压器原边的电流及开关管S1的电流相同,故Rs作为电流取样电阻,其上电压经R5和C3低通滤波后送到芯片的3脚,3脚为电流检测比较器的输入端;从第二副边Lt3得到的电压反馈信号送入到UC3842内部误差放大器的反向输入端2脚,误差放大器同向输入端在芯片得到的基准电压信号,经误差放大器后得误差放大信号Ue,而Ue送到芯片内部电流检测比较器的输入端,电流检测比较器的另一输入端就是3脚,3脚接电流反馈信号,这就构成了双闭环系统,该双闭环系统的工作过程在前面已叙述;芯片的驱动能力较强,6脚输出的PWM信号直接驱动场效应管S1。这样,UC3842和少量的外围电路一起就构成了一个典型的电流模式的开关电源。

实验结果表明,该电源输出电压为5(1±0.05)V,效率在75%以上,线性调整率为每伏特0.01%,负载调整率为每安培8%,稳定工作时输入电压范围为165~242 V,电源性能优良。

4 结语

电流型集成控制器UC3842性能优良,电压调整率可与集成线性开关稳压电源媲美[4],工作频率高,启动电流小,采用高频变压器实现与电网的隔离,应用时采用非常少的外围元件就能构成电流型的开关电源,其本身价格低廉,性价比高,在中小功率的开关电源中将有很好的表现。

参考文献

[1]张波.开关电源的优点及应用[J].电气开关,2007,45(1):39-40.

[2]张占松,蔡宣三.开关电源的原理与设计[M].北京:电子工业出版社,2004.

[3]侯振义.直流开关电源技术及应用[M].北京:电子工业出版社,2007.

[4]陈德康.脉宽调制器UC3842在开关电源中的应用[J].西南科技大学学报,2005,20(2):27-30.

集成开关控制器 篇2

光开关及矩阵光开关是在多个光信号通道之间实施信号交换的操作器件, 可以在任何输入端和输出端之间建立信号连接。本项目利用先进光波导技术研制与开发高速集成光开关与矩阵光开关。利用绝缘体硅 (SOI) 技术和硅材料的电光调制效应研制超高速光子开关, 开关速度为纳秒量级;进而利用超短网络结构研制高度集成大规模矩阵光子开关, 这也是本项目两个主要创新点。不仅如此, 这一新型高速光子开关还可以作为一个核心单元形成单芯片微型波长选择开关 (WSS) , 为微型可恢复光插分复用模块 (ROADM) 和微型光交叉连接模块 (OXC) 奠定基础。本项目产品可以用于光通信、光学仪器性能测试、计算机光互连、光传感及光信号控制等。

本项目在其新技术产品的研制中共获得2项中国发明专利, 已经申请正在审批的美国/加拿大专利3项。作为本项目的前期工作, 该项目已经具备了氧化硅波导技术的矩阵光开关的系列型初样 (2x2, 4x4和8x8) ;研制的基于SOI技术的超高速光子开关单元已经处在样品的实验室测试阶段。这一项目产品的成功将使项目的直接产品:小型开关阵列和大规模矩阵开关的性能有一个质的飞跃, 在高速光通信、仪器的自动化测试、计算机光互连和航空航天系统的光信号控制等应用范围将会迅速扩大, 并带来可观的市场效应。

外方提议合作方式:技术转让、技术入股、合作生产。

集成开关控制器 篇3

关键词：斩波电路,集成稳压器,电压抑制比,模块化,纹波电流

开关电源是利用现代电力电子技术控制功率开关管开通和关断的时间比率来稳定输出电压的一种新型稳压电源。在利用开关原理实现升压稳压电源时, 电源的稳定度和转换效率一直是困扰众多工程师的一个问题。本设计为提高稳压电源的稳定度, 稳压电路采用TOP Switch-Ⅱ功率集成器。由它设计实现的电源不需要更多的外围元件, 使电源设计简单, 调试容易, 且性能优良。TOP Switch-Ⅱ功率集成器基本原理使利用反馈电流来调节驱动功率开关的PWM占空比, 从而达到稳压目的。提高转换效率利用MAX1171芯片加MOS管实现BOOST升压电路, 可大大提高效率。

(一) 模块化集成开关稳压电源主电路设计

1. 设计系统方案

本设计按题意要求由三大部分组成:隔离变压器、整流滤波、DC-DC变换器, 它应具有稳压、调压功能, 此外还有启动、过流与过压保护、噪声滤波等电路, 设计的系统流程图如图1所示。

2. 主电路方案选择

开关稳压电源的主回路是由斩波电路构成的, 升压转换器主回路的拓扑结构, 主要由功率开关管、电感、续流二极管、负载电容、负载组成, 其中电阻是电感的直流电阻, 是负载电容的等效电阻。它的工作过程分成两个阶段:当开关管导通时, 主电流环路包括电感、开关管和输入电压源;开关管导通时, 开关管的导通电阻值很小, 电感右端相当于接地, 左端接电源电压, 流过电感的电流以固定斜率线性上升, 电能以磁能的形式储存在电感中使续流二极管反偏, 处于截止状态电容通过负载放电, 给负载提供能量。主电流环路包括电感、二极管、电容、负载和输入电压源;当开关管截止时, 电感中的电流不能突变, 于是二极管立刻正向导通, 这时电感与开关相连端的电压被输出电压钳位, 这个电压被称为反激电压, 其幅值是输出电压减去二极管的正向导通压降, 电感通过续流二极管, 向负载释放磁能, 并为负载电容充电。

具有升压斩波的电路Boost型, 如图2所示, 其工作状态分为连续工作状态和不连续工作状态两种模式, 在同功率输出下晶体管和二极管的最大瞬时电流比连续状态下要大, 同时输出电压的纹波也增加, 在连续状态下输入电流不是脉动的纹波电流随电感的增加而减小, 不连续状态下输入电流是脉动的而且峰值电流比较大, 在不连续时只有电容向负载提供能量, 因此要求比较大的电容才能适应输出电流电压纹波小的要求。

图2拓扑结构

(二) 模块化集成开关功能模块的实现

1. 驱动控制模块

对于控制电路为了减小其复杂性采用高集成度的MAX1771加MOS管实现BOST升压电路, 可大大提高效率。利用单片机控制的开关电源, 可使开关电源具备更加完善的功能, 智能化进一步提高, 便于实时监控。其功能主要包括对运行中的开关电源进行检测、自动显示电源状态;可步进调整所需电压值, 可以通过按键进行编程控制;可以进行故障自诊断, 可以对电源进行过流保护;可以对电池充放电进行实时控制。

2. 稳压模块

为提高稳压电源的稳定度, 稳压电路采用TOP Switch-Ⅱ功率集成器。该模块时美国集成公司第二代功率模块的代表之一, 由它设计实现的电源不需要更多的外围元件, 使电源设计简单, 调试容易, 且性能优良。TOP Switch-Ⅱ功率集成器主要包括:控制电压源, 带隙基准电压, 振荡器, 并联调整误差放大器, 脉宽调制器, 门驱动级和输出, 过流保护电路, 过热保护及上电复位电路, 关断自动重起动电路, 以及高压电源。

TOP Switch-Ⅱ功率集成器基本原理使利用反馈电流来调节驱动功率开关的PWM占空比, 从而达到稳压目的。当电源输出电压升高时, 并联稳压器一段电压的电压升高, 流过线性光耦的电流增加, 该电流与TOP Switch-Ⅱ功率开关驱动脉冲宽度成反比, 至使驱动脉冲宽度减少, 功率开关导通时间变小, 使输出电压下降, 从而实现输出电压的稳定。当输出电压下降时, 将引起与上述相反的结果。集成稳压器的集成度很高, 其耗能非常小, 另外控制电路采用芯片结构, 大大减小了耗能, 使电路整体的效率提高。

3. 过压保护模块

由于回路电流太大, 故保护电路采用继电器, 在主回路输出端串过流继电器KM2, 触点为常开触点, 在控制回路用延时继电器KM1 (常闭触点) 通断电源, 当主回路过流时KM2常开触点闭合, 导致电源开关KM1 (延时继电器) 自动断开, 电源切断, 电源开关延时5秒后自动闭合, 如故障未被排除则重复上述过程, 故障排除则开关闭合后进入正常状态, 从而实现过流保护和自动恢复功能。

(三) 电路设计与参数计算

1. 主回路设计

主回路的主体器件是一个电子开关, 采用IGBT (绝缘栅双极型晶体管) , 它具有双极型晶体管和MOS管的共同优点, 一是输入内阻大、功耗小, 二是开关速度快, 可以提高开关频率, 利于减小输出电压和输出电流的纹波, 电容和电感分别采用大容值电容及大感值电感, 以使电路工作于连续工作状态利于输出。IGBT选用DT640型号, 其击穿电压达900伏特, 最大电流60安培, 之所以选择如此大的功率, 一方面小功率器件满足不了要求, 中功率器件市场上比较少见, 难于购买;另一方面采用大功率的有利于散热, 可以免于散热系统的设计。

2. 电路主要参数计算

按照设计要求V0=36V, I0>=2A, UOPP<=1V, 为提高精度假定纹波电流IOPP<=50mA, 开关频率fs>=20KHz。

控制电路最小振荡频率

依据电压要求最小占空比

最大占空比

电感感值

电容容值

纹波电流

二极管的主要参数:

二极管电流

二极管平均电流

断开占空比

平均输入电流

主回路输入功率

效率

另加上控制电路功耗及其电路的其他杂散损耗, 其可能占总功率的5%~15%, 故实际效率约为75%偏上。

(四) 测试结果分析

由于没有快恢复二极管和肖特基二极管, 开关频率不能提的太高, 实测只有4KHZ, 实际应至少为20KHZ, 所以实际负载电流只能达到1.8A。实际电路可以实现30V~36V调压, 并且扩展了电压调整范围, 经测量实际电压调整范围为10V~36V。当U2从15V变到21V时, 电压调整率达到SU<=1.5%。从0变到2A时, 负载调整率SI<=5% (U2=18V) ;经测试, 当U2从15V变到21V时, 电压调整率达到SU<=0.08%。;输出噪声纹波电压峰—峰值UOPP<=1V (U2=18V, UO=36V, IO=2A) , 但是由于开关频率太低, 电感感值又不能选太大, 所以斩波电路只能工作于不连续工作状态, 器件略有发热;实测DC-DC变换器的效率为75% (U2=18V, UO=36V, IO=2A) 。此设计电路应具有过流保护功能, 动作电流IO (th) =2.5±0.2A, 由于动作电流大, 需用继电器实现, 但条件限制, 买不到时间继电器, 效果不是很理想。

这次设计基本上完成了设计题目所要求的各项指标, 但由于所处地理位置的偏僻, 很多元件无法购得而不得用一些其他元件所替代, 影响作品的实际效果, 导致本次设计的难度提高很多, 但是仍然能够实现所有功能。

(五) 结束语

本文设计的是开关稳压电源, 是一种新型的开关电源, 该电源除具有传统的开关电源稳定性好, 效率高, 响应速度快等优点。基于TOP Switch-Ⅱ的设计, 具有外围元器件少, 调试容易, 电压调整率, 电流调整率接近线性电源的品质。但其效率却是线性电源的2倍多, 此电源具有良好的过载保护能力, 一旦过载去掉, 电源仍能正常工作。在滤波输出方面, 由于高频变压器次级线圈的匝数较少, 线圈等效的滤波电感小, 为获得更好滤去纹波的效果, 在整流后加一小电感, 可使输出纹波减少比较明显。利用MAX1771芯片加MOS管实现BOOST升压电路, 可大大提高效率;而运用单片机控制的开关电源, 可使开关电源具备更加完善的功能, 智能化程度进一步提高, 便于实时监控。

参考文献

[1]卢首平, 张池.高稳定度小功率开关稳压电源的实验研究[J].稳压电源.2007.

[2]王晓蕾, 李庆华, 王艳涛.一种高效率的开关稳压电源设计[J].科技创新导报.2008.

[3]李丽欣.电力系统中的数字移相技术[J].德州学院学报.2005, 21 (2) :63-66.

[4]王晓明, 王玲.电动机的DSP控制TI公司DSP应用[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2004.

集成开关控制器 篇4

USB技术提高了电子产品的便携性,同时需要较大的电池容量为更多功能供电。以个人媒体播放器为例,随着可下载媒体内容的爆炸性增长,人们想要将PC中的数据传送到便携式手持设备,USB使得这种传送速度更快。用同样的USB端口给设备充电也很方便。不过,用USB端口给设备的电池充电时,在功率上有一些限制。电源通路(Power Path)拓扑集成电路解决了这些问题,为最终用户带来了各种益处,例如能够自主和无缝地管理各种不同的输入电源、电池、以及为负载供电、以最低的热量快速充电以及实现“即时接通”工作。凌力尔特公司提供的LTC3555是一种电源管理集成电路(PMIC),片上有基于开关模式的电源通路管理器、锂离子电池充电器、3个降压型稳压器、以及LDO。该器件具有很多高性能功能,有益于最终产品,其微型扁平QFN封装以及极少的外部组件可为手持式电子产品组成简单、紧凑和经济的解决方案。

主要的设计难题

在很多情况下,能够用USB端口给电池充电为用户提供了更大的方便。但是,USB规范对USB电流有一定限制。一个基于USB的电池充电器必须尽可能高效率地从USB端口抽取尽可能多的功率,以满足今天的电源密集型应用在空间和热量方面的严格限制。

在产品内管理电源通路是另一个问题。例如,今天很多由电池供电的便携式电子产品可以用交流适配器、汽车适配器、USB端口或锂离子/聚合物电池供电。不过,自主管理这些电源、负载和电池之间的电源通路带来了巨大的技术挑战。传统上,设计师们一直尝试用少量MOSFET、运算放大器和其它分立组件实现这一功能,但是一直面临着热插拔、大浪涌电流等巨大的问题,这些问题可能引起严重的系统可靠性问题。直到最近,即使分立的集成电路解决方案也需要几个芯片来实现一个实用的解决方案。

便携式消费类电子产品常常采用锂离子电池和锂离子聚合物电池,因为这类电池的能量密度相对较高─与使用其它可用化学材料制成的电池相比,在给定的尺寸和重量限制条件下,它们的容量更大。随着便携式手持产品变得越来越复杂,它们消耗的功率也更多,因此对较高容量电池的需求也越来越大了,对更先进的电池充电器也产生了相应的需求。容量较大的电池需要较高的充电电流或者更多的时间才能充电至满电量。大多数消费者希望充电时间较短,因此提高充电电流似乎是明显可取的,但是提高充电电流带来了两大问题。首先,就线性充电器而言,电流增大会增加功耗,也就是热量,将典型的实际功率“最大值”降至2.1W。其次,根据主控制器协商好的模式,充电器必须将从5V USB总线吸取的电流限制到100mA(500m W)或500mA(2.5W)。这种对高效率充电的需求,加之电池充电器集成电路必须实现高水平的功能集成、以及节省电路板空间和提高产品可靠性的需求,都给电池供电型电子产品设计师带来了压力。

总之,系统设计师面临的主要挑战如下:

·最大限度地提高从USB端口(可提供2.5W)获取的电流;

·管理多个输入电压源、电池和负载之间的电源通路;

·最大限度地减少热量;

·最大限度地提高充电效率;

·最大限度地减小解决方案占板面积和高度。

“富有意义地集成”的电源管理集成电路(如凌力尔特公司提供的电源管理集成电路)就可简单轻松地解决这些问题。

一个简单的解决方案:电源通路控制

电源通路控制能够自主和无缝地管理各种不同输入源之间的电源通路,如USB端口、墙上交流适配器和其他类型的交流适配器以及电池之间的电源通路,并向负载提供充足的功率。电源通路系统还能实现“即时接通”工作,因为一向电路供电,中间电压就可向系统负载供电,这允许最终产品插电后立即工作,而不管电池的充电状态。一个具有电源通路控制功能的器件既为该器件负载供电,又用电源为单节锂离子/聚合物电池充电。为了确保一个满充电电池在连接USB总线时保持满电量,集成电路通过USB总线直接向负载输送功率,而不是从电池抽取功率。一旦电源被去掉,电流就通过一个内部低损耗理想二极管从电池流向负载,从而最大限度地降低了压降和功耗。参见图1以获得详细信息,该图是一个简化的开关电源通路方框图。理想二极管的正向压降远低于普通二极管或肖特基二极管的正向压降,因此最大限度地提高了能量传送效率,而且反向漏电流也较小。微小的正向压降减少了功耗和自热,延长了电池寿命。

开关电源通路系统

第一代USB充电系统应用直接在USB端口和电池之间设置限流的电池充电器,电池直接给系统供电。第二代线性USB充电系统在USB端口和电池之间产生一个中间电压(电源通路系统)。新的第三代USB充电系统具有基于开关模式的拓扑。此类电源通路器件从一个符合USB规格的降压型开关稳压器产生一个中间总线电压,该电压被调节至一个高于电池电压的固定电压,参见图1。这种形式的自适应输出控制被凌力尔特公司称为Bat-TrackTM(电池跟踪)。稳定的中间电压仅调节到足够通过线性充电器恰当充电的电压值。不过,通过以这种方式跟踪电池电压,最大限度地减小了线性电池充电器中的功耗,提高了效率,并最大限度地提高了负载可用功率。另外,平均开关输入电流限制最大限度地提高了利用USB电源提供全部2.5W功率的能力。可选外部PFET降低理想二极管的阻抗,以实现较低的热量损耗。这种架构对具有大电池(>1.5Ahr)的系统而言是“必须”的。

LTC3555:基于开关电源通路管理器的电源管理集成电路

LTC3555电源管理集成电路将USB开关电源通路管理器和锂离子电池充电器与3个同步降压型稳压器和LDO结合在一起,采用小型28引脚(4mm x 5mm)QFN封装,可提供完整的电源解决方案(参见图2)。

恒定电流、恒定电压锂离子/聚合物电池充电器利用电池跟踪功能,通过产生自动跟踪电池电压的输入电压,最大限度地提高电池充电器的效率。独立自主工作无需外部微处理器实现充电终止。由于节省了功率,因此LTC3555允许VOUT上的负载电流超过USB端口吸取的电流,而不会超出USB负载规格;因此可从USB端口获得700mA充电电流,实现了快速充电(参见图3)。I2C串行接口使得系统设计师能够彻底控制充电器和降压型稳压器,以实现在广泛的应用中改变工作模式这种终极适应性。LTC3555的3个用户可配置降压型DC/DC转换器能够向低至0.8V输出电压提供0.4A、0.4A和1A输出电流,在输出电压高于1.8V时,以100%占空比工作并具有高达92%的效率。突发模式(Burst Mode)工作以每个稳压器仅为35uA的静态电流(停机时<1uA)优化了轻负载时的效率,2.25MHz高开关频率允许使用高度不到1mm的纤巧低成本电容器和电感器。另外,稳压器用陶瓷输出电容器可稳定,实现了非常低的输出电压纹波。这个器件还提供始终接通3.3V LDO稳压器输出,能够为如实时时钟或按钮监视器等系统提供25mA电流。

结语

电池供电型产品的设计师面临着产品小尺寸、输入电源便利性和灵活性、高效率充电、低热损耗和USB兼容性这些需求所带来的挑战。同时,设计集成度日益提高以节省电路板空间、降低制造成本并提高产品可靠性。凌力尔特公司不断成长以及基于电源通路管理器的电源管理集成电路系列使得产品设计师的工作轻松了许多。这些集成电路能够从USB端口抽取更多功率,无缝管理不同输入电源、电池和负载之间的电源流动,减少了热量,并通过Bat-Track自适应输出控制提高充电效率,提供低输出电压系统电源轨,而且可利用较少的外部组件简化设计。这些集成电路还为由电池供电型便携式电子产品的最终用户带来了其它益处,如USB充电便利性和便携性、电池没电或缺失时提供系统电源、以及快速充电。

参考文献