原创 Linear开关模式USB电源管理器优化便携产品性能

如今，无论是走在街上还是坐在公交车上，已随处可见手中拿着MP4玩游戏、拿着MP3看小说、一边走一边接听手机的忙碌的人群。电子产品，特别的便携电子产品的普及显现出一个城市的现代化程度和人们的物质文化生活水平的提高。

据权威机构统计，2007年便携式电子产品市场需求将进一步扩大，全球将有超过10亿部蜂窝电话，2.2亿台笔记本个人电脑，1.4亿个MP3播放器，9000万部数码相机（DSC），1500万部个人数字助理（PDA），1000万部个人导航装置(PND)/全球定位系统(GPS)。Linear公司北中国分区销售经理谢刚军先生讲到，目前市场上高端便携式电子设备的板级空间受到限制；而电池容量由于功能水平提升所造成的功率需求增加而日益增大，普通的PMIC给工程师的感觉是体积大、笨重、性能低、但价格相对便宜。此外，USB充电正变得越来越普遍，系统电压轨的数目增加（微处理器/FPGA/DSP内核、I/O、存储器电路、媒体处理器、无线电/移动广播接收器、HDD等）。庞大的市场需求对采用各种电源（包括AC墙上适配器、USB端口、锂离子/锂聚合物电池和汽车电源端口）供电的便携式电子产品的电源管理解决方案提出了更高的要求，对其性能的要求包括：高效率、从降压转换器获得低输出电压和中高输出电流、快速充电速率、热约束条件、电池运行时间、小巧的外形尺寸、极少的外部元件等。

Linear公司应市场需求，推出了多功能电源管理集成电路（PMIC）系列, 此系列中首先发布的型号是LTC3555。Linear公司应用技术工程师支世锋先生介绍说，该器件用于锂离子/聚合物电池应用，采用紧凑扁平的4mm×5mm QFN封装，集成了开关型PowerPath管理器、独立电池充电器、理想二极管、I2C控制功能、三个高效率同步降压型稳压器和一个始终保持接通的LDO。LTC3555的PowerPath控制功能无缝地管理交流适配器或USB端口、锂离子电池以及系统负载之间的电源通路，同时其“即时接通”功能确保了系统负载功率，甚至在电池没点或电池缺失时也一样保证通路。就快速充电而言，LTC3555的开关输入级几乎将可从USB端口获得的2.5W功率全部转换成充电电流，用限定值为500mA的USB电源可提供高达700mA的电流，而用交流电源是可提供高达1.5A。180mΩ的内部理想二极管加上可选的外部理想二极管控制器可提供低损耗电源通路，至进一步降低了所产生的热量，并最大限度的提高了效率。

USB开关PowerPath系统LTC3555有很多优点：一旦接入输入电源即可提供系统功率（即使电池耗尽或缺失也不例外）;最有效地使用了2.5W的USB功率;拥有最佳的热性能;USB充电电流未被限制于500mA,而是被限制在2.3W左右。但目前这种解决方案的成本还较为昂贵。

一般的线性充电器馈电系统较USB电源管理系统而言，优点在于：外形小巧、元件数目低、价格便宜、但采用电池作为工作电源时不会产生额外的损耗。但当电池耗尽或缺失时，系统将不能正常工作，效率低，USB充电电流被限制于500mA,而且存在散热问题。

Linear公司的LTC3555系列芯片无疑为需要待机时间更长、更省电、存储空间更大，体积更小的便携式电子产品提供了更好的电源管理解决方案。无论是工作在今天的电子设计工程师还是生活在今天的消费者，我们都是幸福的。正因为有更多像Linear这样的电子设计公司和生产厂商，他们孜孜不倦，不断创新，设计出了丰富的高质量产品供我们选择，我们的生活才变得如此丰富多彩。