LTC3554EPD 微功率 USB 电源管理器的快速上手指南

引言

在电子设备的设计中，电源管理模块至关重要。今天要给大家介绍的是 Linear Technology 的 DEMO CIRCUIT 1468A，它采用了 LTC3554EPD 微功率 USB 电源管理器，具备两个降压调节器。接下来，我们将详细了解其性能参数、快速启动步骤以及所需的电路组件。

文件下载：DC1468A.pdf

性能总结

在 (T_{A}=25^{circ} C) 的条件下，该设备的主要性能参数如下：	SYMBOL	PARAMETER	CONDITIONS	MIN	TYP	MAX	UNITS
VBUS	Bus Input Voltage Range		4.35		6	V
V(BAT)	Battery Float Voltage	Constant Voltage Mode	4.15		4.23	V
I(BAT)	Battery Charge Current	Constant Current Mode, R PROG = 1.87k	420		500	mA
VOUT1	Output Voltage 1	I(VOUT1) ≤ 200mA	3.25		3.35	V
VOUT2	Output Voltage 2	I(VOUT2) ≤ 200mA	1.15		1.25	V

这些参数为我们在设计电路时提供了重要的参考依据，大家在实际应用中可以根据具体需求进行调整。

快速启动步骤

测量注意事项

在测量输入或输出电压纹波时，要特别注意避免示波器探头的接地引线过长。正确的做法是将探头尖端直接跨接在 VBUS 或 VOUT(x) 与 GND 端子上，具体的探头技术可参考图 2。

具体步骤

1. 初始设置：设置 (PS1 =0 ~V) ， (PS2 =3.6 ~V) ，按下“ON”按钮超过 0.5 秒。此时观察 I(BAT)（AM2）、VOUT1（VM5）和 VOUT2（VM6）。调节器的使能线处于低电平，按下“ON”按钮后，调节器通过按钮控制器开启 5 秒，之后由于调节器使能线与输出端自举，调节器将一直保持开启状态。由于 STBY 跳线处于接通状态，LTC3554 仅从电池汲取约 10μA 的电流。
2. 改变 STBY 和 PS1 设置：将 STBY（JP4）设置为“OFF”，PS1 设置为 5V。观察 I(VBUS)（AM1）、I(BAT)（AM2）和 VPROG（VM2）。此时 STBY 跳线断开，电池充电器试图以 500mA 的电流为电池充电，但由于输入电流限制，充电电流保持在 100mA。
3. 调整 HPWR 设置：将 HPWR（JP2）设置为“500mA”。观察 I(VBUS)（AM1）、I(BAT)（AM2）和 VPROG（VM2）。此时输入电流限制变为 500mA，电池充电器以 450mA 的电流充电，降压调节器处于空载状态。
4. 加载负载：将 LD2 设置为 200mA，LD3 设置为 200mA。观察 VOUT1(VM5)、VOUT2 (VM6) 和 I(BAT) (AM2)。降压调节器各加载 200mA 的负载，这些负载会根据其输出电压与 VOUT 电压的比例反映到 VBUS 输入。由于降压调节器的优先级高于电池充电器，充电器仅以输入电流限制的 500mA 减去降压调节器的反射负载（约 200mA）进行充电。
5. 关闭调节器：将 LD2 设置为 0A，LD3 设置为 0A，按下“OFF”按钮。观察 VOUT1 (VM5) 和 VOUT2 (VM6)。“OFF”按钮会使使能线瞬间变为低电平，从而关闭调节器，此时电池充电电流应恢复到 450mA。
6. 恢复默认设置：将跳线恢复到默认位置。

电路组件

该演示电路所需的组件包括电容、电感、电阻、二极管、LED 等，具体信息如下：

必需电路组件

编号	参考	部件描述	制造商/部件编号
C2,C4, C6,C9 C8	CAP, CHIP,COG. 10pF,5%,25V, 0402	村田, GRM155R60J225ME15D
C3,C5	CAP, CHIP, X5R,2.2uF,20%,6.3V, 0402	威世, VJ0402A100JXAA
L1	IND, SMT,4.7 H, 254mQ, ±20%, 1.02A, 1.8mmX2mm	线艺, EPL2014 - 472MLB
L2	IND, SMT,10H, 459mQ, +20%, 0.631A, 1.8mmX2mm	线艺, EPL2014 - 103MLB
R3	RES, CHIP,1.87kQ,+1%, 1/16W, 0402	威世, CRCW04021K87FKED
R9,R11	RES, CHIP, 100kQ,1%,1/16W, 0402	威世, CRCW0402100KFKED
R12, R13	RES, CHIP, 0Qjumper,1/16W, 0402	威世, CRCW04020000Z0ED
R14,R17	RES, CHIP, 649KQ, 1%,1/16W, 0402	威世, CRCW0402649KFKED
R15	RES, CHIP, 332kQ, ±1%, 1/16W, 0402	威世, CRCW0402332KFKED
R18	RES, CHIP, 2.05MEGQ, ±1%, 1/16W, 0402	威世, CRCW04022M05FKED

额外演示板电路组件

编号	参考	部件描述	制造商/部件编号
C1	CAP, CHIP, X5R, 100F,20%, 6.3V, 1206	村田, GRM31CR60J107ME39L
C7	CAP, CHIP, X5R, 10F,±10%, 6.3V, 0603	TDK, C1608X5R0J106M
D1	DIODE, Dual Schottky, 30V, 200mA, SOT23	美台, BAT54C
U1	Micropower USB Power Manager with Two Step - Down Regulators	凌力尔特, LTC3554EPD
D2	LED, GREEN, 0603	光宝, LTST - C190KGKT

演示板专用硬件

编号	参考	部件描述	制造商/部件编号
E15	TURRET,0.061"	泰科, 1734035 - 2
J1	CONN, USB Mini - B	美商百利, 2308 - 2
E13,E14,E16,E17	TURRET,0.09"	美商百利, 2501 - 2
E3,E4,E5,E6,E7,E12
E1,E2,E8,E9,E10, E11
J2 - OPT	CONN, 3 Pin Polarized	广濑, DF3 - 3P - 2DSA
JP1,JP2, JP3, JP4, JP5, JP6,JP7	HEADER, 3 Pin, 2mm	申泰, TMM - 103 - 02 - L - S
JP1, JP2, JP3, JP4, JP5, JP6,JP7	SHUNT, 2mm	申泰, 2SN - BK - G
PB1,PB2	SWITCH, N.O. Momentary, 3.5mmx6mm SMT	松下, EVQPPFA25
STAND - OFF, NYLON, 0.375		凯斯通, 8832
STENCIL - TOP
STENCIL - BOTTOM
FAB, PRINTED CIRCUIT BOARD	DEMO CIRCUIT 1468 - 1
STENCIL #1468 - 1 - TOP
STENCIL #1468 - 1 - BOTTOM

大家在选择组件时，一定要注意其参数和规格是否符合设计要求。

总结

通过以上介绍，我们对 LTC3554EPD 微功率 USB 电源管理器有了较为全面的了解。从性能参数到快速启动步骤，再到所需的电路组件，每一个环节都至关重要。在实际设计中，我们需要根据具体的应用场景，合理调整参数和选择组件，以确保电路的稳定运行。大家在使用过程中遇到任何问题，欢迎一起交流探讨。