探索LTC3577和LTC3577 - 1：高度集成的6通道便携式PMIC

引言

在电子设备的设计中，电源管理是至关重要的一环。今天我们要深入探讨的是Linear Technology Corporation的LTC3577和LTC3577 - 1，这两款高度集成的6通道便携式电源管理集成电路（PMIC），它们为便携式设备的电源管理提供了强大而灵活的解决方案。

文件下载：DC1402A-A.pdf

产品概述

功能特性

Demo Circuit 1402A基于LTC3577和LTC3577 - 1构建，是一款高度集成的6通道便携式PMIC。它包含一个按钮控制器、两个低压差线性稳压器（LDO）、三个降压转换器、一个锂离子电池充电器、一个PowerPath控制器以及一个高压降压控制器接口。

LTC3577具有PowerPath™管理器，可实现自动负载优先级排序，还具备电池充电器、Bat - Track™控制器、按钮控制的上电序列和复位功能，以及一个带有渐变和PWM控制的10 LED串控制器。此外，三个降压调节器和LED升压控制器具有可调节的转换速率，有助于降低电磁干扰（EMI）。LTC3577还具备高温电池电压降低功能，能在高温条件下降低电池电压，提高安全性和可靠性。

性能参数

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电源范围（V BUS ）	当VBUS低于4.45V（典型值）时，输入电流限制会降低	4.35	-	5.5	V
绝对壁式输入阈值（V W ）	V WALL 上升、V WALL 下降	3.1	4.3、3.2	4.45	V
DV CC 工作电压	-	1.6	-	5.5	V
DV CC 欠压锁定（V DVCC,UVLO）	-	1	-	-	V
V BAT 稳压输出电压（V FLOAT ）	LTC3577	4.179	4.200	4.221	V
	LTC3577 - 1	4.079	4.100	4.121	V
恒流模式充电电流（I CHRG ）	R PROG = 2KΩ，输入电流限制 = 1A	465	500	535	mA
V OUT 欠压锁定	V OUT 下降	2.5	2.7	-	V
	V OUT 上升	-	2.8	2.9	V
V OUT1	0至500mA	3.3	-	-	V
V OUT2	0至500mA	1.8	-	-	V
V OUT3	0至800mA	1.2	-	-	V
LDO1	0至150mA	1.5	-	-	V
LDO2	0至150mA	2.5	-	-	V
满量程LED电流	-	-	20	-	mA

快速启动步骤

准备工作

Demo Circuit 1402可与USB输入和/或外部高压降压演示板（如DC1325A、DC1394A或DC1395A）配合使用。它利用DC590B USB到I2C接口板来控制LED升压驱动器、LDO使能和降压模式，同时还能监控降压和LDO输出以及电池充电器状态。可以使用锂离子电池或由0V - 5V、3A电源和3.6Ω功率电阻组成的电池模拟器来评估该电路。

具体步骤

1. 设置DC590B：参考DC590B快速启动指南进行QuikEval™设置和软件安装。将DC590B板上的VCCIO跳线JP6设置到3.3V位置。
2. 连接设备：确保USB电缆连接在计算机和DC590B控制器板之间。将DC1402通过提供的14导体带状电缆连接到DC590B USB串行控制器。
3. 电源连接：关闭电源，将5V、1A电源通过串联电流表和电压表连接到VUSB和GND。将电池或设置为3.6V的电池模拟器通过串联电流表和电压表连接到BAT和GND。
4. 启动电源：打开并将VUSB输入电源设置为5V，DC590B板通过USB电缆获取电源。注意输入电压不要超过6V。
5. 运行软件：运行QuikEval.exe程序，弹出LTC3577控制窗口。
6. 输出控制：在LTC3577控制窗口中，选择PWR_ON HI/LOW按钮，当按钮显示“HI”时，PWR_ON引脚变为高电平，VOUT1、VOUT2和VOUT3输出按顺序启动。
7. 模式切换：选择BUCK1至BUCK3 MODE按钮，将降压转换器切换到突发模式，观察切换模式前后的输出纹波和静态电流。
8. 转换速率选择：选择所需的BUCK SW SLEW RATE选项按钮，在快速上升时间以实现最佳效率和较慢上升时间以实现更好的EMI性能之间进行切换。
9. LDO使能：选择LDO1和LDO2 EN/DIS按钮，通过I2C总线使能LDO1和LDO2。
10. LED控制：设置LED DAC REG垂直滑块到所需的电流水平，选择LED EN/DIS按钮打开或关闭LED。选择“460ms”GRADATION TIME选项按钮，然后选择LED EN/DIS按钮，观察LED的平滑开启和关闭。选择“PWM”LED MODE选项按钮，通过PWM控制和DAC寄存器调整LED强度。
11. 外部高压降压板使用：如果使用外部高压降压演示板，将其连接到演示电路1402 - 2。参考相应的高压降压快速启动指南设置高压降压演示板的跳线。关闭电源，将电源连接到高压降压电路的输入，打开电源并将电压设置在高压降压输入工作范围内。
12. 输入电流观察：观察输入电流现在来自高压降压输入而不是VUSB输入，VOUT约为VBAT加0.3V。
13. 电池电压调整：将VBAT增加到4.0V，观察VOUT和高压降压输出如何跟踪电池电压。
14. 电源控制：将“PWR_ON CNTL”跳线JP1设置到“PB”位置，使用“ON”按钮PB1启动或关闭设备。按下“ON”按钮PB1（至少400ms），VOUT1、VOUT2和VOUT3输出按顺序启动；等待至少五秒后按下“PWR_ON”按钮PB2，VOUT1、VOUT2和VOUT3输出关闭；再次按下PB1，VOUT1、VOUT2和VOUT3输出按顺序启动；等待至少五秒后，按下并按住PB1至少5秒，设备进入电源关闭（PDN）状态。要从PDN状态恢复，再次按下PB1或将JP1设置到“SW”位置，并将软件控制窗口上的“PWR_ON HI/LOW”按钮设置为“HI”。
15. 输入电流限制调整：通过更改“ILIM0”和“ILIM1”跳线（JP3和JP2）来调整输入电流限制。

软件控制

LTC3577软件提供了对降压调节器模式和转换速率的控制，以及对LED升压控制器强度和转换速率的控制，还允许用户查看状态寄存器的内容。

主要控制功能

• 寄存器查看：REG0至REG3文本框窗口显示写入相应寄存器的十六进制值，STATUS REG文本框窗口显示最后从LTC3577状态寄存器读取的十六进制值。
• LDO控制：LDO1和LDO2 EN/DIS按钮通过I2C接口分别启用或禁用LDO1和LDO2。
• 降压模式选择：BUCK1至BUCK3 MODE选择按钮用于将每个降压调节器单独设置为脉冲跳过模式以实现低噪声或突发模式以实现高效率。
• 转换速率选择：BUCK SW SLEW RATE选项按钮用于选择四种转换速率之一，以实现最佳的EMI降低或效率。选择“1ns”以实现最佳效率。
• 高压降压板控制：HV/SHDN HI/LOW选择按钮用于打开或关闭具有关机功能的高压降压演示板。
• 输出控制：PWR_ON HI/LOW选择按钮用于设置PWR_ON引脚的高低电平，以打开或关闭VOUT1、VOUT2和VOUT3。
• 状态更新：AUTO READ BACK EN/DIS选择按钮用于在启用时每250ms自动更新状态寄存器，禁用时可通过选择“Read Back Status”按钮更新读取寄存器。AUTO UPDATE EN/DIS选择按钮用于在任何降压或LED按钮或滑块更改时自动更新LTC3577 I2C寄存器，禁用时可通过选择“Update All Registers”按钮更新。
• LED控制：LED EN/DIS选择按钮用于启用或禁用LED升压控制器。BOOST SW SLEW RATE FAST/SLOW按钮用于更快或更慢地打开和关闭LED开关，以实现最佳效率或EMI降低。LED MODE选项按钮用于选择三种升压控制器模式之一：CC Boost模式是恒流模式，LED电流由LED DAC REG垂直滑块控制；HV Boost模式将ILED引脚调节到0.8V以在固定电压下操作升压；PWM模式允许通过基于LED DAC REG、PWM Numerator、PWM Denominator和PWM Clock Speed设置对LED进行脉冲宽度调制来控制LED强度。GRADATION TIME选项按钮设置LED控制器启用或禁用时达到或从所选强度渐变的所需时间。LED DAC REG垂直滑块以64个对数步长将LED电流从20uA控制到20mA。PWM Clock Speed选项按钮用于选择PWM时钟速度，PWM Numerator垂直滑块用于选择PWM分子值，PWM Denominator垂直滑块用于选择PWM分母值。

总结

LTC3577和LTC3577 - 1为便携式设备的电源管理提供了全面而强大的解决方案。其高度集成的特性、丰富的功能和灵活的控制方式，使得电子工程师在设计便携式设备时能够更加轻松地实现高效、稳定的电源管理。通过本文介绍的快速启动步骤和软件控制方法，工程师们可以快速上手并对其进行评估和应用。在实际应用中，你是否遇到过类似电源管理芯片的使用问题？你又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。