LTC3557 点击型号查看芯片规格书
移动技术已经彻底改变了我们获取、分享和传播信息的方式。现代，功能丰富的手持和便携式设备需要几个电源管理电路，包括电池充电器，多个降压开关稳压器和用于看门狗电路的低功率ldo。如果这些功能都由单独的电源IC提供，则每个IC(及其外部组件)占用宝贵的电路板空间，消耗耗尽电池的静态电流，并显着增加设备的整体开发和材料成本。LTC3557通过将所有电源管理功能集成到单个器件中来解决这个问题。它结合了一个全功能的USB电源管理器，一个锂离子电池充电器，三个高频降压开关稳压器和一个3.3V常开LDO在一个单一的4mm × 4mm QFN封装。
LTC3557是一款高度集成的电源管理和电池充电器IC，适用于单节锂离子/聚合物电池应用。表1突出了LTC3557的一些关键特性。
| 功能 | 好处 |
| PowerPath控制 | 允许在输入电源(锂离子电池，USB，墙壁适配器或高压降压调节器)之间无缝转换，以供应系统负载。 |
| 墙的输入 | 通过外部低阻抗pet从5V墙壁适配器直接向系统负载提供电源 |
| USB输入 | 精密输入电流限制，与电池充电器通信，确保输入电流不违反USB规范 |
| 带蝙蝠轨道的高压降压控制 | 控制外部高压降压扩展输入电压范围高达38V。蝙蝠轨道功能允许电池有效充电，以尽量减少应用中的散热 |
| 锂离子电池的充电器 | 采用恒流/恒压结构与热调节最佳充电。预设浮子电压精确到0.85%。 |
| 使用NTC进行温度合格充电 | 在可编程范围之外的极端温度条件下禁止电池充电 |
| 内部安全定时器 | 限制最大充电周期为4小时 |
| CHRG故障报告 | 四种模式CHRG引脚包括ON, OFF，慢闪和快闪，以报告各种工作状态 |
| 三个高效率降压开关稳压器 | 高频开关(2.25MHz)保持在AM波段之外，并允许使用微型电感器。内部补偿，以节省宝贵的董事会空间。用户可编程输出电压与外部电阻分压器。上电复位输出电源排序。 |
| 一直开3.3V LDO | 超低静态电流3.3V LDO，用于实时时钟、备用电源、按键控制等。 |
LTC3557可以从电流有限的输入(如USB)获得电源。可编程电流限制由CLRPOG引脚上的单个外部电阻(R(CLPROG))和ILIM0和ILIM1引脚的逻辑状态设置。表2显示了输入电流限制的不同工作模式。
| ILIM1 | ILIM0 | 我(公共汽车)(LIM) |
| 0 | 0 | 100毫安(1 x) |
| 0 | 1 | 1(10倍) |
| 1 | 0 | 暂停 |
| 1 | 1 | 500毫安(5倍) |
1A (10x)模式保留用于更高电流的输入电源，如交流墙壁适配器。或者，电源可以直接提供给系统负载(V(OUT))，通过外部pet与交流墙壁适配器串联。输入电源范围可以通过使用如图1所示的适当的高压降压稳压器来扩大。LTC3557通过V(C)引脚接管降压稳压器的控制，并将V(OUT)引脚电压设置在高于电池电压的固定偏置。这种蝙蝠轨道功能以最高的效率为电池充电。在没有其他输入电源的情况下，电池通过内部200毫欧理想二极管为系统提供电源(V(OUT))。可选的外部<50毫欧理想二极管可用于在大电流应用中最小化从BAT到V(OUT)的电压降。
图1所示 高压降压控制采用V(C)。
LTC3557充电器电路采用恒流/恒压架构来优化电池的充电。电池充电电流由连接在PROG引脚上的外部电阻R(PROG)设定如下:
LTC3557包括几个安全机制来处理可用输入电流小于编程充电电流的情况。这允许系统设计人员根据正常操作条件设置充电电流，而不是减少充电电流以考虑最坏情况。这些安全机制将在下面的“正确确定优先级”一节中进行更详细的解释。
LTC3557包括三个降压开关稳压器，能够提供高达600mA的电压。此外，具有固定3.3V输出电压的永开LDO可以提供高达25mA的负载电流。这可以用于电源看门狗电路或其他低功耗电路。
图2显示了使用LTC3557的典型应用程序。在这种配置中，LTC3557自动在高压降压电源或USB/5V墙壁适配器之间切换。使用CLPROG引脚上的2.1k电阻，将USB输入电流编程为476mA的标称值。充电电流编程为500mA，使用PROG引脚上的2k电阻。根据100k NTC热敏电阻的R-T曲线1特性，NTC引脚上的电阻网络将电池充电温度范围设置为0°C至40°C。显示屏上的LEDCHRGPin提供电池充电和状态信息。
图2 LTC3557的典型应用电路。
V(OUT1)设置为3.3V，用于驱动更高功率的应用，如I/O或磁盘驱动器。V(OUT3)设为1.8V驱动中功率应用，V(OUT2)设为1.2V驱动微处理器核心。的RST2输出可用于使用PMIC控制引脚提供电源排序。可选的外部理想二极管可用于提供从BAT到V(OUT)的较低阻抗路径，用于从电池吸取重负载的应用。
内置的安全计时器在充电4小时后关闭所有充电电流。只要负载电流在V(OUT)不超过从外部电源可用的电流，电池保持充满电。如果V(OUT)处的负载电流超过外部电源的可用电流，则从电池中提取额外的电流。这将导致电池放电，如果电池电压降至其浮动电压的100mV以下(LTC3557为4.2V或LTC3557-1为4.1V)，则启动自动充电循环。
USB规范对可以从总线中拉出的最大电流有非常严格的限制。由于这个原因，LTC3557在系统负载(V(OUT))上提供负载优先级，如图3所示。电源始终优先于V(OUT)，电池充电电流自动回拨，使USB电流限制永远不会超过。此功能使电池充电电流可编程为正常工作条件，而不是V(OUT)上的最坏情况负载。
图3 简化的PowerPath框图。
在高温下，充电电流也会自动回拨，以防止部件过热。此外，如果V(OUT)由于负载过重而开始下降，则充电电流被回拨以保持V(BUS)附近的V(OUT)。如果系统负载超过编程的USB电流限制，则需要从电池中提取额外的电流。通过WALL输入直接提供给V(OUT)引脚的电源优先于USB电源，因为USB电源的电流有限。
的CHRGPin提供有关电池充电状态的宝贵信息。的CHRG引脚是一个开漏输出，在正常充电周期中被拉低。当充电电流减小到程序设定的充电电流值(C/10)的十分之一时CHRG放开引脚，通过外部上拉装置将引脚拉高至适当的轨电压。两个Fault模式也被编码到CHRG输出。如果充电半小时后，电池电压仍不能上升到2.85V以上，则认为是坏电池，并向CHRG引脚作为快速闪烁(6Hz信号调制在35kHz)。温度合格充电可以通过V(NTC)和NTC引脚上的外部电阻分压器启用，如图4所示。这定义了充电电池的温度范围，是NTC电阻热特性的函数。当电池温度超出设定范围时，NTC故障提示CHRG引脚缓慢闪烁(1.5Hz信号调制在35KHz)。
图4 使用NTC进行温度合格充电。
LTC3557包括三个内部补偿的2.25MHz恒频电流模式降压开关稳压器，每个稳压器提供600mA, 400mA和400mA。所有降压开关稳压器都可以编程为0.8V的最小输出电压，可用于为微控制器核心，微控制器I/O，存储器或其他逻辑电路供电。图5显示了降压开关稳压器的应用电路。每个降压开关稳压器的满量程输出电压使用电阻分压器编程，如图所示，这样
R1的典型取值范围为40k欧姆 ~ 1毫欧。电容器C(FB)抵消了由反馈电阻和FB引脚的输入电容产生的极，并且还有助于改善输出电压远高于0.8V的瞬态响应。对于大多数应用，建议C(FB)的值为10pF。
图5 Buck变换器应用电路。
当输入电压降至非常接近输出电压时，所有三种降压开关稳压器都支持100%占空比操作(低差模式)。每个稳压器可以通过其各自的使能引脚单独使能。
单个MODE引脚将三个稳压器设置为高效率突发模式(MODE = 1)或低纹波脉冲跳变模式(MODE = 0)。对于足够高的负载电流，在任何一种模式下，降压开关稳压器都会自动切换到恒频PWM模式工作。2.25MHz的高开关频率允许使用微小的功率电感，并保持在AM波段之外。
降压开关稳压器还包括软启动，以限制上电时的涌流，短路电流保护和开关节点压摆率限制电路，以降低电磁干扰。建议将降压开关稳压器输入电源(V(IN1)和V(IN2))连接到系统电源引脚(V(OUT))上。这允许在V(OUT)引脚上的欠压锁定电路禁止降压开关稳压器在指定电压范围外工作。
的RST2漏开输出响应降压开关稳压器2，并在反馈电压(FB2)上升到其最终值的8%以内230ms后发出Power ON复位信号。该输出可以使用外部上拉电阻拉到所需的电压水平，并用于测序电源轨。例如，它可以用来驱动其他开关稳压器的使能输入。
总之，LTC3557采用紧凑的4mm × 4mm QFN封装，为手持和移动应用提供了高度集成的解决方案。各种输入电源和外部可编程输出电压使其非常适合广泛的应用。功能丰富的锂离子充电器提供保护，防止几种现实世界的故障条件，而多功能高频降压开关稳压器提供高效率的电源。
