LTC2950：高性能推钮式开关控制器的设计与应用

LTC2950-1/LTC2950-2：高性能推钮式开关控制器的设计与应用

在硬件电路设计中，推钮式开关控制器是实现系统电源开关控制的关键组件。今天我们就来深入探讨一下 Linear Technology 公司的 LTC2950-1/LTC2950-2 推钮式开关控制器，看看它有哪些特性和应用场景。

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1. 产品概述

LTC2950 是一款微功耗、宽输入电压范围的推钮式 ON/OFF 控制器。它具有独立可编程的 ON 和 OFF 去抖时间，通过推钮输入控制开漏使能输出的切换。同时，它还具备简单的微处理器接口，可在系统断电前进行适当的系统管理。在系统故障条件下，内部 KILL 定时器能确保系统正确断电。

2. 产品特性

2.1 可调节的推钮 ON/OFF 定时器

通过 ONT 和 OFFT 引脚连接外部电容，可以灵活调节推钮的开启和关闭去抖时间，满足不同应用场景的需求。

2.2 低电源电流

典型值仅为 6µA，非常适合电池供电的应用，能有效延长电池续航时间。

2.3 宽工作电压范围

从 2.7V 到 26.4V，可适应各种不同的输入电源，增强了产品的通用性。

2.4 不同版本的 EN 输出

LTC2950-1 的 EN 输出可用于控制 DC/DC 转换器，而 LTC2950-2 的 EN 输出则可用于控制断路器，满足不同的应用需求。

2.5 简单的接口

便于微处理器进行系统管理，确保系统在断电前能进行适当的操作，实现优雅的关机。

2.6 高输入电压 PB 引脚

带有内部上拉电阻，且 PB 输入具有 ±10kV ESD HBM 保护，增强了产品的可靠性。

2.7 精确的阈值

KILL 比较器输入具有精确的 0.6V 阈值，可用于电压监测。

2.8 多种封装形式

提供 8 引脚 3mm × 2mm DFN 和 ThinSOT 封装，方便不同的 PCB 布局需求。

3. 电气特性

3.1 电源电压范围

稳态工作时，输入电压范围为 2.7V 到 26.4V，能适应多种电源环境。

3.2 电源电流

系统上电时，输入电压在 2.7V 到 24V 之间，典型电源电流为 6µA，最大值为 12µA。

3.3 欠压锁定

输入电压下降时，欠压锁定阈值为 2.2V 到 2.4V，具有 50mV 到 600mV 的滞回。

3.4 推钮和使能引脚

PB 引脚电压范围为 -1V 到 26.4V，不同电压下输入电流有所不同。EN/EN 引脚具有锁定时间、泄漏电流和输出低电压等特性。

3.5 去抖定时引脚

ONT 和 OFFT 引脚具有上拉和下拉电流，可通过连接外部电容调节开启和关闭去抖时间。

3.6 微处理器握手引脚

INT 引脚具有泄漏电流和输出低电压特性，KILL 引脚具有输入阈值、滞回、泄漏电流、最小脉冲宽度和传播延迟等特性。

4. 典型应用

4.1 电压监测

KILL 引脚可作为电压监测输入，当电池电压低于设定值时，EN 引脚迅速拉低，实现对电源的保护。

4.2 无 µP 应用

在没有微处理器的情况下，可通过适当连接 KILL 引脚和旁路电容，确保系统正常工作。

4.3 PowerPath 切换

LTC2950-2 的 EN 开漏输出可用于控制外部功率 PFET，实现电源的连接和断开。

4.4 嘈杂环境下的应用

PB 引脚具有较强的抗干扰能力，可通过在 PB 引脚附近放置 R-C 网络，进一步减少外部噪声的影响。

4.5 外部上拉电阻

当 PB 引脚的板级泄漏电流较大时，可通过连接 10k 电阻到 VIN，减轻泄漏电流对 PB 引脚开路电压的影响。

4.6 反向电池保护

在 VIN 引脚串联 1k 电阻，可保护 LTC2950 免受反向电池连接的影响。

5. 引脚功能

5.1 VIN

电源输入引脚，电压范围为 2.7V 到 26.4V。

5.2 PB

推钮输入引脚，通过连接到地的瞬时开关提供 ON/OFF 控制。内部有 100k 上拉电阻连接到 1.9V 偏置电压。

5.3 ONT

额外的可调开启时间输入引脚，通过连接外部电容可增加开启去抖时间。

5.4 GND

设备接地引脚。

5.5 INT

开漏中断输出引脚，检测到推钮关闭事件后，将 INT 引脚拉低，通知微处理器进行断电和系统管理任务。

5.6 EN（LTC2950-1）

开漏使能输出引脚，高电平有效，用于控制 DC/DC 转换器的开启和关闭。

5.7 EN（LTC2950-2）

开漏使能输出引脚，低电平有效，用于控制断路器或其他负载的开启和关闭。

5.8 OFFT

额外的可调关闭时间输入引脚，通过连接外部电容可增加关闭去抖时间。

5.9 KILL

KILL 输入引脚，将其拉低可释放使能输出。在系统开启时，该引脚被 512ms 内部定时器屏蔽。

5.10 暴露焊盘

可悬空或连接到设备接地。

6. 工作原理

6.1 开启过程

当电源首次施加到 LTC2950 时，输出引脚初始化，连接到 EN/EN 引脚的 DC/DC 转换器将被关闭。要使能输出，PB 引脚必须至少保持低电平 32ms（内部默认开启去抖时间），还可通过 ONT 引脚的外部电容增加额外的开启时间。使能输出后，KILL 输入在接下来的 512ms 屏蔽时间内被忽略，若在此期间 KILL 未被拉高，使能输出将被释放。

6.2 关闭过程

要启动关机序列，PB 引脚必须至少保持低电平 32ms（内部默认关闭去抖时间），还可通过 OFFT 引脚的外部电容增加额外的关闭时间。PB 有效按下后，INT 引脚拉低，通知微处理器进行断电和系统管理任务，微处理器有 1024ms 的时间完成这些任务。在此期间，KILL 输入可随时拉低以立即释放使能输出。

7. 注意事项

7.1 绝对最大额定值

使用时应避免超过绝对最大额定值，否则可能导致设备永久性损坏，影响设备的可靠性和寿命。

7.2 电气特性

所有引脚电流流入为正，所有电压参考 GND，除非另有说明。

7.3 定时延迟

KILL 开启屏蔽时间、关闭延迟时间和使能锁定时间等定时延迟在设计时需要考虑，确保系统正常工作。

8. 总结

LTC2950-1/LTC2950-2 推钮式开关控制器具有多种优秀特性，适用于便携式仪器、服务器、计算机等多种应用场景。在设计过程中，我们需要根据具体需求合理选择版本和配置参数，同时注意引脚功能和工作原理，确保系统的稳定性和可靠性。大家在实际应用中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。