I2C四路降壓穩(wěn)壓器適用于多個獨立電源軌的單節(jié)鋰離子電池供電應用

LTC3562是一款I2C四級降壓調節(jié)器，由四個用途極其廣泛的單片降壓轉換器組成。兩個600mA和兩個400mA高度可調降壓調節(jié)器提供了總計2A的可用輸出電流，全部封裝在3mm×3mm QFN封裝內。所有四個調節(jié)器都是2.25MHz、恒定頻率、電流模式的開關降壓轉換器，其輸出電壓和操作模式可以通過I2C控制進行獨立調節(jié)。2.7V至5.5V的輸入電壓范圍非常適合需要多個獨立電壓供電軌的單鋰離子電池供電應用。

I2C可編程操作模式

所有四個 LTC3562 降壓型穩(wěn)壓器都具有獨特的編程為四種不同的操作模式的能力，以滿足各種應用的各種噪聲 / 功率需求。這四種模式是脈沖跳躍模式、突發(fā)模式操作、強制突發(fā)模式操作和LDO模式。

脈沖跳躍模式允許穩(wěn)壓器在輕負載電流下跳脈沖，提供非常低的輸出電壓紋波，同時保持高效率。突發(fā)模式操作和強制突發(fā)模式操作將突發(fā)電流傳遞到降壓輸出，并通過遲滯控制調節(jié)輸出電壓，從而在低負載電流下提供最高效率。在LDO模式下，降壓轉換器轉換為直流線性穩(wěn)壓器，并通過電感器從開關引腳提供連續(xù)功率，從而提供盡可能低的輸出噪聲和最低的空載靜態(tài)電流。

I2C可編程輸出電壓

LTC3562的另一個獨特特征是它能夠通過I2C控制來調整每個調節(jié)器的輸出電壓。該芯片包含兩種不同類型的輸出可調調節(jié)器。A類調節(jié)器（R600A、R400A）具有可編程反饋伺服電壓，而B類調節(jié)器（R700B、R400B）具有不需要外部編程電阻器的直接可編程輸出電壓。

A 型穩(wěn)壓器使用外部反饋電阻器根據(jù)可編程反饋伺服電壓設置輸出電壓。反饋電壓值可在 800mV （滿量程） 至 425mV 范圍內以 25mV 步長進行編程。這導致16種可能的反饋伺服電壓，因此相同的外部編程電阻有16種不同的輸出電壓設置。

B型穩(wěn)壓器（R600B、R400B）根本不需要外部編程電阻，因為它們集成在芯片內部。這些內部反饋電阻不僅節(jié)省了寶貴的電路板空間，而且還2C 可編程。內部反饋電阻的值可通過I2C 控制可直接設置穩(wěn)壓器輸出電壓，范圍為 0.6V 至 3.775V，增量為 25mV。即每個 B 型穩(wěn)壓器有 128 種可能的輸出電壓設置。

運行引腳和默認設置

I2C應用程序通常具有負責各種系統(tǒng)塊之間的I2C通信的微處理器。諸如LTC3562之類的多通道降壓轉換器提供了一種極好的解決方案，用于從更高的輸入電源或電池有效地降低微處理器的核心和I/O電源電壓。從表面上看，使用I2C可控電壓轉換器來生成微處理器的電源似乎會在系統(tǒng)啟動時帶來自舉問題。如果微處理器最初沒有電源，因此沒有I2C控制，那么是什么將LTC3562的輸出編程為耐心等待的微處理器的適當電壓？

LTC3562通過為兩個A型調節(jié)器提供單獨的RUN引腳來解決這一啟動問題。這些RUN引腳繞過I2C控制，并在I2C不可用時啟用調節(jié)器。當使用RUN引腳時，相應的a型調節(jié)器在默認設置下啟用，反饋電壓為800mV，操作模式為脈沖跳過模式。一旦I2C對系統(tǒng)可用，這些默認設置就可以隨時通過I2C進行修改。

按鈕控制和電源排序

圖 1 示出了一款使用 LTC3562 為系統(tǒng)微處理器的內核和 I/O 電源供電的應用電路。R600A 的 RUN 引腳通過上拉電阻連接到按鈕電路，用于系統(tǒng)上電。按下按鈕時，RUN 引腳變?yōu)榈碗娖?，?R600A 能夠為微處理器內核增加電源。R400A 的 RUN 引腳連接到 R600A 的上電復位輸出信號 （POR600A）。一旦R600A達到穩(wěn)壓，POR600A在230ms時間延遲后變?yōu)楦唠娖?，這將使R400A能夠為微處理器的I/O電源供電。

圖1.LTC3562 配置在一個具有按鈕控制和電源排序功能的四通道降壓型轉換器中。

在內核和 I/O 電源均啟動后，微處理器可通過 I 與 LTC3562 通信2C 對器件進行編程，使其即使在移除按鈕激勵后也能保持 R600A 啟用狀態(tài)。然后，微處理器可以在任何模式下啟用穩(wěn)壓器R600B和R400B，并將輸出電壓編程到所需水平。

圖2.2.5V穩(wěn)壓器的效率。

低功耗適應性

隨時更改工作模式和輸出電壓的能力使 LTC3562 能夠適應許多高性能系統(tǒng)不斷變化的需求。這種適應性的一個例子是在手持式電池供電系統(tǒng)中的低功耗待機操作期間。當進入待機模式時，可將穩(wěn)壓器編程為突發(fā)模式操作或強制突發(fā)模式操作，以最大限度地提高輕負載時的電源效率。在空載條件下，穩(wěn)壓器也可以編程為LDO模式，從而提供最低的靜態(tài)電流（LDO模式下的所有四個穩(wěn)壓器僅對整個芯片消耗80μA的總電流）。

為了節(jié)省更多功率，LTC3562 可進行編程，以在突發(fā)模式操作中或在輕負載條件下強制突發(fā)模式操作期間降低穩(wěn)壓器的輸出電壓。由于功耗與電源電壓乘以負載電流成正比，因此降低電源電壓可有效降低電路的總功耗。如果輸出負載本質上是阻性的，則降低電源電壓的效果更大，因為負載中的功耗與電源電壓的平方成正比。

結論

LTC?3562 是一款高度靈活的 I2C 四通道降壓型轉換器由兩個 600mA 和兩個 400mA 降壓穩(wěn)壓器組成，采用 3mm × 3mm QFN 封裝。穩(wěn)壓器的輸出電壓可以使用伺服控制或I即時切換2C 控制。每個穩(wěn)壓器還可以動態(tài)切換到四種可能的高效率或低噪聲工作模式。對于需要持續(xù)控制電源的高性能應用來說，這是一款完美的器件。它還可用于簡化設計、構建和測試周期，因為無需更改組件即可輕松更改輸出電壓。

審核編輯：郭婷