LTC3675 適用于靠單節(jié)鋰離子電池運(yùn)行的多軌應(yīng)用

　　如果 LTC3675 有一個(gè)或更多個(gè)穩(wěn)壓器已啟動(dòng)，那么按下 ONB 引腳上的按鈕，并持續(xù) 5 秒鐘，就產(chǎn)生一次硬復(fù)位。硬復(fù)位使所有已啟動(dòng)的穩(wěn)壓器斷電并持續(xù) 1 秒鐘。1 秒鐘之后，退出硬復(fù)位狀態(tài)，而且 I²C 寄存器全都設(shè)定為缺省狀態(tài)。還可以通過(guò) I²C 命令利用 RESET_ALL 位產(chǎn)生硬復(fù)位。

　　一旦 LTC3675 處于 ON 狀態(tài)，那么 PBSTAT 引腳就反應(yīng) ONB 引腳的狀態(tài)。在初始加電時(shí)，如果 ONB 引腳被拉低，而且所有穩(wěn)壓器都斷開(kāi)，那么 PBSTAT 就保持在高阻抗?fàn)顟B(tài)。如果某個(gè)穩(wěn)壓器被啟動(dòng)，那么 ONB 變低并持續(xù)至少 50ms，并使 PBSTAT 也變低。

　　I²C 的特點(diǎn)

　　I²C接口通過(guò) 11 個(gè)程序寄存器和兩個(gè)狀態(tài)寄存器提供可編程性和狀態(tài)報(bào)告。可以在任何時(shí)間讀取這些寄存器的內(nèi)容，以確保正確工作。

　　每個(gè)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器都與單個(gè)程序寄存器有關(guān)，而 LED 驅(qū)動(dòng)器由兩個(gè)程序寄存器控制。UVOT 程序寄存器用來(lái)選擇 8 個(gè)預(yù)置欠壓報(bào)警門(mén)限之一和 3 個(gè)預(yù)置芯片溫度報(bào)警門(mén)限之一。

　　如果已經(jīng)發(fā)生了故障，那么 I²C 端口也用來(lái)復(fù)位 IRQB 引腳和鎖存的狀態(tài)寄存器位。

　　錯(cuò)誤情況報(bào)告 —— 利用 RSTB 引腳實(shí)現(xiàn)加電復(fù)位

　　當(dāng)報(bào)告錯(cuò)誤情況時(shí)，LTC3675 的 RSTB 和 IRQB 引腳被拉低，否則這兩個(gè)引腳保持高阻抗?fàn)顟B(tài)。所報(bào)告的錯(cuò)誤情況包括失穩(wěn)輸出電壓、輸入欠壓和過(guò)熱警報(bào)。

　　每個(gè)穩(wěn)壓器都有一個(gè)內(nèi)部電源良好 (PGOOD) 信號(hào)，該信號(hào)指示輸出電壓狀態(tài)。如果穩(wěn)壓器已啟動(dòng)，且輸出電壓比設(shè)定值低 7.5% 以上，那么穩(wěn)壓器的輸出電壓就被定義為不良。PGOOD 位設(shè)定為零，表明輸出電壓不良。LED 驅(qū)動(dòng)器僅當(dāng)配置為高壓升壓型穩(wěn)壓器時(shí)，才使用其 PGOOD 信號(hào)。

　　如果沒(méi)有屏蔽，那么 PGOOD 位變低將拉低 RSTB 引腳。錯(cuò)誤情況清除以后，RSTB 引腳返回高阻抗?fàn)顟B(tài)。通過(guò)設(shè)定 RSTB 屏蔽寄存器，用戶可以有選擇地屏蔽某種錯(cuò)誤情況，以在該錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，不拉低 RSTB 引腳。例如，如果升壓型穩(wěn)壓器已啟動(dòng)，但用戶不需要知道其輸出的狀態(tài)，那么用戶就可以設(shè)定 RSTB 屏蔽寄存器，以在該升壓型寄存器的輸出不良時(shí)，使 RSTB 引腳不被拉低。

　　RSTB 引腳可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)加電復(fù)位功能。某個(gè)穩(wěn)壓器啟動(dòng)以后，RSTB 引腳被拉低，并保持低電平狀態(tài)，直到該穩(wěn)壓器的輸出電壓高于 PGOOD 門(mén)限并持續(xù) 200ms 為止。之后，RSTB 引腳返回到高阻抗?fàn)顟B(tài)。上述例子假定，RSTB 屏蔽寄存器中的內(nèi)容設(shè)定為，允許已啟動(dòng)穩(wěn)壓器的 PGOOD 信號(hào)拉低 RSTB 引腳。

　　當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，IRQB 引腳也被拉低，并保持低電平，即使錯(cuò)誤狀況得到糾正也不變。IRQB 引腳是利用 I²C 命令清除的。除了報(bào)告不良的穩(wěn)壓器輸出電壓，如果超過(guò)輸入欠壓或過(guò)熱報(bào)警門(mén)限二者之一，IRQB 引腳也被拉低。通過(guò)設(shè)定 IRQB 屏蔽寄存器，可以有選擇地屏蔽導(dǎo)致 IRQB 引腳被拉低的錯(cuò)誤情況。輸入欠壓警報(bào)和過(guò)熱警報(bào)不可屏蔽。

　　實(shí)時(shí)狀態(tài)寄存器和鎖存狀態(tài)寄存器中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確揭示故障本質(zhì)。當(dāng)錯(cuò)誤情況改變時(shí)，實(shí)時(shí)狀態(tài)寄存器中錯(cuò)誤報(bào)告位的狀態(tài)也隨之改變。當(dāng)未屏蔽錯(cuò)誤情況發(fā)生時(shí)，鎖存狀態(tài)寄存器的信息是鎖定的，在鎖定事件后，該寄存器中的內(nèi)容不再變化。在 IRQB 清除命令生效時(shí)，清除鎖存狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容。

　　輸入欠壓故障報(bào)警和停機(jī)

　　LTC3675 能在輸入電壓低至 2.7V 時(shí)工作。然而，在鋰離子電池一路放電至 2.7V 期間，其他器件也許需要停機(jī)或進(jìn)入低功率狀態(tài)。LTC3675 提供一個(gè)輸入欠壓報(bào)警信號(hào)，其門(mén)限可通過(guò) I²C 設(shè)定為 8 個(gè)電平之一。當(dāng)輸入電壓降至設(shè)定的門(mén)限電壓時(shí)，IRQB 引腳被拉低，表明出現(xiàn)了故障。狀態(tài)寄存器可讀以確定故障，并采取任何所需的糾正措施。

　　LTC3675 還提供輸入欠壓停機(jī)功能，如果輸入電源電壓降至低于 2.45V，那么就關(guān)斷所有已啟動(dòng)的穩(wěn)壓器。程序寄存器中的內(nèi)容被復(fù)位到缺省狀態(tài)。一旦輸入電壓升高到超過(guò) 2.55V，就恢復(fù)工作。

　　過(guò)熱故障報(bào)警和停機(jī)

　　LTC3675 占用非常小的電路板空間，但能提供超過(guò) 15W 的輸出功率。即使是其高效率穩(wěn)壓器，總的效率損失也會(huì)產(chǎn)生熱量，這會(huì)提高芯片的溫度。為了保護(hù)芯片和其他組件，LTC3675 提供 4 個(gè)可通過(guò) I²C 選擇的芯片溫度報(bào)警門(mén)限。當(dāng)芯片溫度超過(guò)選定的報(bào)警門(mén)限時(shí)，IRQB 引腳拉低。如果有警報(bào)，那么狀態(tài)寄存器就可讀以確定故障原因。

　　如果芯片溫度超過(guò) 150oC，那么所有已啟動(dòng)的穩(wěn)壓器都停機(jī)，程序寄存器復(fù)位到缺省狀態(tài)。一旦芯片溫度降至低于 135oC，就恢復(fù)工作。

　　結(jié)論

　　LTC3675 非常適用于要求用單節(jié)鋰離子電池提供多個(gè)電源軌的應(yīng)用。6 個(gè)穩(wěn)壓器加上一個(gè)驅(qū)動(dòng)兩個(gè) LED 串的驅(qū)動(dòng)器，使 LTC3675 有別于同類電源管理解決方案?？赏ㄟ^(guò) I²C 編程以及故障報(bào)告使設(shè)計(jì)師能以高效率使用電池功率，從而最大限度地延長(zhǎng)電池運(yùn)行時(shí)間，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)熱量管理。LTC3675 采用節(jié)省空間的 4mm x 7mm QFN 封裝。