用于移動(dòng)微處理器的高性能、集成化電源IC：并非僅適合便攜式設(shè)備

　　LTC3589 的內(nèi)部補(bǔ)償、恒定頻率電流模式降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器可提供高達(dá) 1A、1A 和 1.6A 的電流。2.25MHz 或 1.125MHz 的降壓型穩(wěn)壓器開關(guān)頻率 (包括每個(gè)降壓型穩(wěn)壓器的相位調(diào)整) 采用 I2C 命令寄存器來單獨(dú)選擇。上電默認(rèn)頻率為 2.25MHz，并包括用于減低 EMI 的邊緣速率調(diào)整。每個(gè)降壓型穩(wěn)壓器均具有動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換 DAC 輸入基準(zhǔn)和外部反饋引腳，以設(shè)定輸出電壓范圍。降壓型穩(wěn)壓器的三種操作模式 (脈沖跳躍、突發(fā)模式 [Burst Mode?] 操作、或強(qiáng)制連續(xù)) 采用 I2C 接口來設(shè)定。在脈沖跳躍模式中，穩(wěn)壓器將支持 100% 占空比。突發(fā)模式操作的優(yōu)勢是可在輕負(fù)載條件下實(shí)現(xiàn)最佳效率。強(qiáng)制連續(xù)模式則能夠在輕負(fù)載時(shí)最大限度地減小輸出電壓紋波，并在電壓輸出設(shè)定點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)最佳的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換控制。

　　這款單電感器、四開關(guān)降壓-升壓型 DC/DC 電壓模式轉(zhuǎn)換器可從 2.5V 至 5V 電源產(chǎn)生一個(gè)用戶可編程輸出電壓軌。通過運(yùn)用一種專有的開關(guān)操作算法，該降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器可在輸入電壓高于、低于或等于所需輸出電壓軌的情況下保持高效率和低噪聲操作。降壓-升壓誤差放大器采用一個(gè)固定的 0.8V 基準(zhǔn)，而輸出電壓由一個(gè)外部電阻分壓器來設(shè)定。突發(fā)模式操作通過 I2C 控制寄存器來使能。此降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器無需任何外部補(bǔ)償組件。

　　動(dòng)態(tài)電壓軌控制和其他 I2C 控制型功能

　　LTC3589 具有高端便攜式應(yīng)用處理器所需的 I2C 控制功能，即動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)和可選的電壓轉(zhuǎn)換設(shè)定值。為了啟用該 IC 的轉(zhuǎn)換 DAC 基準(zhǔn)操作，3 個(gè) LTC3589 降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器和線性穩(wěn)壓器 LDO2 具有可編程的 DAC 基準(zhǔn)輸入。每個(gè) DAC 均可在 0.3625V 至 0.75V 的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)置 (步幅為 12.5mV)：

VOUT = (1 + R1/R2)?(0.3625 + BxDTVx?0.0125) (V)

　　R1 和 R2 形成了用于設(shè)定穩(wěn)壓器輸出電壓的反饋電阻分壓器，詳見圖 2 和圖 3。0.3625 是 5 位 DAC 基準(zhǔn)輸入至誤差放大器的最小電壓值。0.0125V 是 DAC LSB 步長。BxDTVx 是存儲于 I2C 寄存器中的二進(jìn)制代碼 (十進(jìn)制數(shù)值為 0 至 31)。

圖2：LTC3589 LDO 穩(wěn)壓器應(yīng)用電路

圖3：LTC3589 降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器應(yīng)用電路

　　可以命令 DAC 基準(zhǔn)以 4 種可選轉(zhuǎn)換速率之一在兩個(gè)電壓之間獨(dú)立地轉(zhuǎn)換。每個(gè) DAC 具有兩個(gè)單獨(dú)的輸出電壓寄存器、電壓寄存器選擇、轉(zhuǎn)換速率和起動(dòng)控制功能。改變 DAC 輸出無需啟用穩(wěn)壓器。

　　圖 4 示出了降壓型穩(wěn)壓器 1、2、3 和以 4 種可能的轉(zhuǎn)換速率在 0.8V 和 1.2V 之間轉(zhuǎn)換的 LDO2；轉(zhuǎn)換由 VSTB 引腳 (灰色) 啟動(dòng)。電平相隔 8 個(gè) DAC 代碼。

圖4：LTC3589 動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)變換

　　通用型 I2C 串行端口用于控制穩(wěn)壓器啟用、輸出電壓電平、操作模式和狀態(tài)報(bào)告。LTC3589 上的 I2C 串行端口包含 13 個(gè)用于控制每個(gè)穩(wěn)壓器的命令寄存器、1 個(gè)用于監(jiān)視每個(gè)穩(wěn)壓器的電源良好狀態(tài)的只讀寄存器、1 個(gè)用于讀取某個(gè) IRQ 事件起因的只讀寄存器和 1 個(gè)清除 IRQ 命令寄存器。LTC3589 I2C 端口支持任何寄存器的隨機(jī)尋址，而且可采用多種 START 序列以任意次序?qū)拇嫫鬟M(jìn)行寫操作。所有的寄存器均能夠被回讀以檢驗(yàn)軟件和硬件完整性。

　　結(jié)論

　　通過取代分立型電源 IC 組件或過度集成的傳統(tǒng)大型 PMIC (即：具有音頻、編解碼器、觸摸屏接口等)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師將能夠采用新一代的緊湊型 PMIC，此類 PMIC 集成了關(guān)鍵的電源管理功能，旨在以較小和較簡單的解決方案來實(shí)現(xiàn)性能的改善。高性能移動(dòng)處理器通常具有一組獨(dú)特的電源要求，包括多個(gè)大電流和低噪聲電壓軌、可編程排序和動(dòng)態(tài) I2C 調(diào)節(jié)。這些高端處理器最初是為手持式應(yīng)用而開發(fā)的，但如今正被部署于非便攜式和嵌入式系統(tǒng) (比如：汽車信息娛樂系統(tǒng)) 中。憑借諸如由凌力爾特提供的 LTC3589 PMIC 等新產(chǎn)品，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師將能夠在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域中充分利用來自 Freescale、Marvell、Samsung 和其他公司的新型處理器所擁有的全部節(jié)能和性能好處。