Управление электропитанием от AnalogicTech Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Компоненты и технологии, № 3'2002

Управление электропитанием

от AnalogicTech

Игорь Миронов

[email protected]

Компания Advanced Analogic Technologies Inc. — AATI (торговая марка AnalogicTechTM) разрабатывает и производит низковольтные полупроводниковые изделия для связи, компьютеров, портативной электроники, в том числе микросхемы управления электропитанием (Total Power Management™) для сотовых телефонов, ноутбуков, батарей, портативной персональной электроники, устройства электронной защиты портов ввода-вывода компьютера, а также мощные полевые транзисторы. Штаб-квартира AATI расположена в США, представительства находятся в Швеции, Великобритании, Японии, Корее, Гонконге.

Продукция фирмы представлена тремя направлениями:

• Микросхемы серии Total Power Management, включающие регуляторы напряжения Power Linear, источники опорного напряжения, детекторы напряжения, супервизоры микропроцессоров Power Manager, переключаемые конвертеры постоянного тока SwitchReg, зарядные устройства для батарей Battery Manager;

• Специализированные устройства ASPM — ключи на канальных полевых униполярных МОП-тран-зисторах (MOSFET) с функциями защиты. Направления: SmartSwitch — переключатели нагрузки и FastSwitch;

• Линия TrenchDMOS, охватывающая ключи конвертеров постоянного тока PWMSwitch, энергосберегающие переключатели нагрузки LoadSwitch, мощные N-канальные униполярные транзисторы.

Микросхемы серии Total Power Management

При производстве данных микросхем используют уникальную комбинацию разработок в области аналоговых цепей фирмы AATI и реализацию суб-микронного процесса изготовления.

Линейные регуляторы напряжения AAT3215/AAT3236 MicroPower — линейные регуляторы с малым падением напряжения (LDO, Low Dropout), низким уровнем шума. Они идеально под-

CATHODE

Рис. 3

Є

Компоненты и технологии, № 3'2002

ходят для портативных устройств: сотовых телефонов, ноутбуков, цифровых камер и др., когда предъявляются высокие требования к размерам, потребляемой мощности и выходному шуму (рис. 1).

Основные характеристики:

• выходной ток — 150/300 мА;

• выходное напряжение — 2,5; 2,7; 2,8; 2,85;

3,0; 3,3; 3,5 В;

• точность — ±1,5 %.

ААТ3215 выпускается в малогабаритных корпусах: 5-контактном 80Т-23 и 8-контактном 8С70-^.

Устройства серии NanoPower — ААТ3220/ 21/22 (рис. 2) имеют самый низкий ток замыкания — 1,1 мкА.

Watchdog

61

Reset

62

63

RESET TIME DELAY Manual Reset

Рис. 4

Микросхемы AAT3215/36 отличаются низким шумом (45 мкВ), а AAT3216/AAT3237 — большим током выхода (150/300 мА).

Высокий коэффициент подавления пульсаций питания делает серию приборов MicroPower удобной для чувствительных радио- и беспроводных приложений.

Регулятор AAT3215 является полным аналогом (Pin-for-Pin) приборов MAXIM — MAX8877, Micrel — MIC5205, Linear

Technology — LT1761, National Semiconductor — LP2985.

Регуляторы работают с конденсаторами разных типов на входе и выходе, в том числе и с дешевыми керамическими, защищены от перегрузок по току и перепадов температуры.

Источники опорного напряжения, детекторы, супервизоры

AHK432 — трехконтактный источник опорного напряжения (рис. 3).

Основные характеристики:

• диапазон выходного напряжения от 1,24 до 20 В;

• точность 0,5 %, 1,0 %, 2,0 % (дает большую гибкость при разработке источников питания и сопутствующих конструкций);

• малый ток потребления — 80 мкА;

• стандартное расположение выводов.

Это делает AHK432 идеальным для использования в портативных электронных устройствах с батарейным питанием.

Применение: изолированная обратная

связь в переключаемых источниках питания, компьютеры, внешние источники опорного напряжения линейных регуляторов и т. д.

AAT3560/62/6 — детекторы напряжения. Устройства с очень малым потреблением, используются портативными аппаратами, где важна работающая батарея (сотовые телефоны, ноутбуки, камеры и др.). Выпускаются с тремя стандартными расположениями выводов, опциями высокого (низкого) логического уровня и открытого стока.

AAT3520/22/24/26/27/28/32 — супервизоры микропроцессоров. Обеспечивают пользователю дополнительные возможности, такие как перезагрузка при пониженном напряжении, задержка, ручная перезагрузка, сторожевой таймер. Функции супервизора микропроцессора проиллюстрированы рис. 4. Супервизоры встраиваются в ноутбуки, сотовые телефоны, другие портативные приспособления и встроенные системы.

Конвертеры DC/DC, регуляторы, зарядные устройства

AAT1150/51 — переключаемые конвертеры постоянного тока.

Особенности:

• синхронный опорный конвертер 1 МГц;

• выходной ток — 300/600 мА;

• защита от токовых перегрузок и перепадов температуры;

• эффективность — 95 %;

• требует минимум внешних компонентов. Применение: блоки питания сотовых телефонов и прочих портативных аппаратов.

AAT3110 ChargePump — регулятор напряжения на переключаемых конденсаторах. Основные характеристики:

• частота переключения — 750 кГц;

• ток выхода — 100 мА;

• напряжение входа от 2,3 до 5,5 В;

• режимы напряжений выхода 3,3; 3,6; 5,0 В ±4 %;

• ток потребления — 13 мкА (MicroPower);

• защита от перепадов температуры и короткого замыкания;

• отсутствие индуктивностей (структурная схема на рис. 5).

Применение: драйверы СИД, компактные узлы питания, сотовые телефоны, персональная электроника.

AAT3680 — зарядное устройство для батарей Li-Ion.

Функции:

• непрерывное отслеживание величины заряда батареи;

• программируемый ток заряда;

• защита от перепадов температуры и короткого замыкания;

• дисплей;

• отключение при полном заряде;

• спящий режим (рис. 6).

Специализированные схемы на полевых транзисторах

Переключатели нагрузки от AnalogicTech — это энергосберегающие приборы, выполняющие простые операции управления питанием, такие функции продлевают срок службы батарей в портативной персональной электронике. График (рис. 7) иллюстрирует принцип действия переключателя с ограничением тока (Current Limiting type). Подобные блоки предназначены в основном для управления внешней нагрузкой, защиты портов (USB и др.), «горячего» подключения (карты PCMCIA, модули); Работа программного переключения (Soft Switching type) показана на рис. 8. Эти конструкции работают с внутренней нагрузкой: ограничение противотока в радиочастотных приложениях, малошумящие ключи (память, специализированные узлы). AAT4250/80 — переключатель нагрузки. Характеристики:

• диапазон входного напряжения 1,8-5,5 В;

• максимальный ток в рабочей точке —

4,0 мкА;

• сопротивление стока RDS(ON) — 120-130 мОм.

AAT4612/18/25/80 — устройства защиты портов (USB, PCMCIA, IEEE 1394).

Є

Компоненты и технологии, № 3'2002

T2X[

DRV

1STAT

13 Power On ^ Under Voltage Lock Out ^ Over Current/

J Reset Protect

Current Limiting Type

>

ю

~o

Ф

3

Э

o>

Рис. 7

Port A

R^-

Port В

R

External

Load

T“

Рис. 6

Soft Switching Type

Internal Internal

Load A Load A

"Г

T

б

Рис. 8

111 — префикс классификатора: ААТ — собственное наименование ААТ1, АНК — стандартное промышленное обозначение;

222 — номер модели;

3 — температурный диапазон (табл. 1);

4 — тип корпуса (табл. 1);

5 — число выводов (табл. 1);

6 — напряжение (если необходимо);

7 — точность (если необходимо);

8 — время задержки (если необходимо);

9 — период сторожевого таймера (если необходимо);

10 — вариант упаковки (трубка/бобина).

INO-

!..

Channel 1 Control Current Limit, Over-temp

Channel 2 Control Current Limit, Over-temp

lOUTI

] OUT2

-ÛOUT3

Channel 3 Control

—И—

llJ

Channel 4 Control

Current Limit, Over-temp

-aouT4

GND

Рис. 9

Таблица 1. Система обозначений компонентов AATI

ААТ4644 — счетверенный переключатель (рис. 9):

• большой ток на выходе от 1 до 2 А;

• диапазон входного напряжения — 2,7-5,5 В;

• максимальный ток в рабочей точке —

40,0 мкА;

• сопротивление стока И Б8(0ЭД — 100 мОм. АНК6030ЬХ/Ь/ААТ9125/23/21 — мощные

^канальные униполярные транзисторы. Характеристики:

• напряжение пробоя — 30 В;

• низкое сопротивление стока Я08(0ЭД — 13-42 мОм.

Идеальны для БСЮС-преобразователей в диапазоне частот от 100 до 300 кГц.

Система обозначений компонентов ЛАТІ 111 222 345 — 6 — 7 — 8 — 9 — 10:

Температурный диапазон Тип корпуса Число выводов Трубка/бобина

C 0... +70 "C A SOIC Z 2 -B1 BULK (вар. 1)

H 0... +90 "C B SOIC WIDE Y 3 -B2 BULK (вар. 2)

E -20.+85"C C SOT143 X 4 -A1 AMMO (TO-92)

D TSOP V 5 -T1 Бобина (вар. 1)

I -40. +85 "C (MOSFET Tj= -55. +150 "C) E POWER TSOP U 6 -T2 Бобина (вар. 2)

F SC70 T 7

M -55...+125 "C G SOT-23 S 8

X 0...+125 "C H TSSOP R 9

I SSOP Q 10

J SC70-JW P 12

K MSOP O 14

L TO-92 N 16

M SOT-223 M 18

N TO-252 (DPAK) L 20

O TO-263 (D2PAK) K 24

P TO-220 J 28

Q SOT-89 I 32

R DPAK-L H 36

S SOT23JW

a

б

a