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　　絕大多數的電池供電的手持設備通常可以用一個AC適配器，一個通用串行總線（USB），或者一塊鋰/聚合物電池來供電，但是，如何實現這些電源間的電源通道控制是一個很大的技術挑戰。直到最近，設計師還在試圖利用分離的方式，即用一組MOSFET以及運算放大器等來實現這一功能，但他們面臨著很大的問題，如熱插拔和很大的瞬間電流等，這些都會引起很大的系統問題。在各類電池供電的手持設備中的功能和性能方面存在一定的共性，這些產品中可以使用應用定制標準產品（ASSP），且沒有在單晶圓制造工藝中出現的與IC制造相關的性能折衷。

　　無縫地管理交流適配器，USB和鋰離子電池之間的功率流，符合USB標準，所有部分均封裝在一個4×5mm QFN內。似乎這還不足夠，它還帶有一個全功能的鋰離子/聚合物電池充電器，能夠提供高達1.2A的充電電流，再加上三個用來產生絕大多數USB外設所需的低電壓軌的高效率同步降壓轉換器。此外，LTC3555還提供一個恒定的25mA的低壓差線性調節器來為實時時鐘（RTC）和低功率邏輯電路供電。整個器件可以通過一個簡單的I2C接口或簡單的I/O口來控制。

　　LTC3555接口電路設計

　　電路原理：DC/DC變換是一個相對簡單的降壓變換。LTC3555的三個片上降壓變換器都工作在電流模式控制，效率高達95%，具有I2C或芯選觸發突發模式或自動的觸發突發模式。DC/DC變換器的開關頻率為2.25MHz，允許使用很小的外部電容和電感。這些降壓變換器的連續輸出電流分別為 1A，400mA和400mA，輸出電壓在0.8-3.6V之間可編程。

　　LTC3555的功率提供方法與現有的電池和電源管理 IC不同，實際上是電荷饋送（charger-fed）系統。在一般的電源管理IC中，外部電源并不直接為負載供電。而是由AC適配器或USB口為電池充電，然后再為負載供電。在電池被過度放電或根本就沒有任何電量的情況下，為負載供電會有一個延遲。這是因為電能無法直接從電池取走，直到電池獲得了所需的最少量的電荷后方可。使用LTC3555后，就可以消除該延遲，只要墻體適配器或USB一插上就可以立即為手持設備供電。此外，芯片可以取走負載未用的功率，并用它為電池充電。這兩個優點（即省去了充電延遲以及同時充電和為負載供電）延長了有效的工作時間，并且在連接到USB時加速充電。這種電源管理技術的另一個優點是提高了使用效率，只要有AC或USB電源即可。這種情況下，可以省去不需要的變換級（用于電池充電）。

　　高效率開關電源通道控制器

　　與有一個線性電源通道控制器的上一代產品 LTC3455不同，LTC3555有一個高效率的開關模式電源通道控制器。專門為USB應用而設計，LTC3555的電源通道控制器整合了一個精密平均輸入遞降開關調節器，這樣可以最大限度地利用可用的USB功率。因為電能被保存，LTC3555允許VOUT上的負載電流超過USB口吸取的電流，但不超過USB負載規范的要求。電源通道開關調節器與電池充電器相互通信以確保輸入電流不會超過USB的指標限制。更進一步，從BAT到VOUT之間的理想二極管保證了功率可以始終送到VOUT，即便是沒有足夠的功率或者在VBUS上根本就沒有電源的情況下也是如此。

　　圖2：LTC3555電源通道方框圖

　　當VBUS可用時并且電源通道開關調節器激活時，就可以通過SW將電源從VBUS送到VOUT（見圖2）。VOUT驅動外部負載（圖1中的開關調節器1，2和3）和電池充電器組成的混合負載。如果混合負載沒有超過電源通道開關調節器的編程輸入電流限制，VOUT將跟蹤0.3V（電池電壓以上）。通過保持電池充電器上的電壓為低，效率被優化，因為損失到線性電池充電器上的功率被減到了最小，其結果是送到負載上的可用功率被優化。

　　如果VOUT的混合負載足夠大，能引起開關電源達到編程輸入電流的限制值，電池充電器將充電電流降低所需的量，以滿足外部負載需求的值。即使電池電流被設置得超過了允許的USB電流，也不會超過USB規范，因為開關調節器會始終限制平均輸入電流，以確保不會出現這種情況。進一步說，VOUT上的負載電流始終是優先的，只有剩余的功率才被用來對電池充電。如果電池電壓低于3.3V，或者電池不存在，而且負載的需求不會引起開關調節器超過USB規范的要求，VOUT將會降到一個位于3.6V與電池電壓之間的某個值上。如果電池不存在，而負載有超過了可用的USB功率，VOUT將會跌落到地電平。很清楚，對于電池供電的手持設備的設計師來說，有許多選項來確保電池壽命對于其特定的應用來說是最優化的。一個性能最優的、多功能的ASSP能夠提供實現最佳系統功能所需的電壓或功率電平，同時確保在正常工作時電池的漏功率減到最小。