面向新式 uP 的高性能、高集成度电源 IC ：打入工业和医疗市场
便携式医疗和工业仪器中的电源管理问题
如同其它很多应用的情况一样，低功率精确组件已经使便携式医疗仪器出现了快速增长。不过，与其它很多应用不同，便携式医疗产品除了要求重量轻以便于携带，一般还有高得多的可靠性、运行时间和坚固性标准。这种负担大部分落在了电源系统及其组件上。医疗产品必须正确工作，而且视设计和输入电源要求的不同而不同，常常必须在各种电源之间无缝切换。必须竭尽全力保护设备免受故障影响并能够承受故障，必须在电池供电时最大限度地延长工作时间，并确保无论何时，只要有效电源存在，就能可靠运行。此外，功率值随着功能和有塑封电感器关电压轨数量的增加而增加。除了遥远地区应用所需维护要少、能承受极端的温度变化以及受到机械振动或冲击时不会损坏等要求以外，工业便携式设备与医疗设备有很多相同的要求。
总之，系统设计师面临的主要挑战包括：
• 集成降压-升压型稳压器
• 在功耗与多个开关稳压器及 LDO 的高集成度之间权衡
• 集成动态 I2C 控制
• 工业和医疗设备系统的可靠性和坚固性要求
• 解决方案尺寸和占板面积
一个简单的解决方案
过去的工业 PMIC 没有足够的功率来应对这些新式系统和微处理器。满足上述电源管理 IC 设计限制的任何解决方案都必须兼插件电感器有：高集成度，包括集成大电流开关稳压器和 LDO；以诸如降压-升压型稳压器等难以使用的功能构件对关键参数进行动态 I2C 控制。此外，一个具有高开关频率的器件可减小外部组件尺寸，而且陶瓷电容器可降低输出纹波。
LTC3589 － 面向新式处理器的大功率 PMIC
LTC®3589 是一个完整的电源管理解决方案，面向基于 ARM 的处理器和先进的便携式微处理器系统。该器件含有：3 个同步降压型 DC/DC 转换器，分别用于内核、存储器和 SoC 轨；一个同步降压-升压型稳压器，用于 2.5V 至 5V 的 I/O；3 个 250mA 的 LDO 稳压器，用于低噪声模拟电源。I2C 串行端口用来控制稳压器启动、输出电压值、动态电压调节和转换率、工作模式以及状态报告。以所希望的顺序将稳压器输出连接到使能引脚或通过 I2C 端口，可对稳压器启动排序。通过一个按钮接口、引脚输入或 I2C 接口，可控制系统的加电、断电及复位功能。电压监视器和有源放电电路可在下一个使能序列之前确保一个干净的断电，另外，选定的稳压器可以免除用于电源的按钮控制 (例如存储器，当其必须在停机模式中保持运行时)。LTC3589 以 8 个独立轨、恰当的功率值、动态控制和排序支持 i.MX、PXA 和 OMAP 处理器。其它特点包括诸如 VSTB 引脚等提供的接口信号，该引脚同时在多达 4 个轨上、于设定的运行和备用输出电压之间切换。该器件采用扁平 40 引脚 6mm x 6mm 裸露焊盘 QFN 封装。
图 1：LTC3589 的简化方框图
高集成度 － 支持多个大功率轨
LTC3589 是一个面向便携式微处理器和外部设备的完整电源管理解决方案。它总共提供 8 个电压轨，以给处理器内核、SDRAM、系统存储器、PC 卡、始终塑封电感保持接通的实时时钟以及 HDD 功能组件供电。提供这些电压轨的是一个始终保持接通的低静态电流 25mA LDO、一个 1.6A 和两个 1A 降压型稳压器、一个 1.2A 降压-升压型稳压器以及 3 个 250mA 的低压差线性稳压器。支持多个稳压器的是高度可配电感电流置的电源排序功能、动态电压转换 DAC 输出电压控制、一个按钮接口控制器、通过 I2C 接口的稳压器控制以及大量状态报告和中断输出。
LTC3589 的内部补偿、恒定频率电流模式降压型开关稳压器提供高达 1A、1A 和 1.6A 的电流。就每一个采用 I2C 命令寄存器的降压型稳压器而言，降压型稳压器 2.25MHz 或 1.125MHz 的开关频率 (包括相位) 是独立选择的。加电默认频率是 2.塑封电感器25MHz，而且含有边缘速率调整以降低 EMI。每个降压型转换器都有动态转换的 DAC 输入基准和外部反馈引脚，以设置输出电压范围。这些降压型稳压器的 3 种工作模式 ── 脉冲跳跃模式、突发模式 (Burst Mode) 工作或强制连续模式 ── 用 I2C 接口设定。在脉冲跳跃模式时，稳压器会支持 100% 占空比。突发模式工作在低输出负载时有利于实现最高效率。除了电压输出设定点之间的最佳动态转换控制以外，强制连续模式还在轻负载时最大限度地降低了输出电压纹波。 平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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