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當今的應用系統和設備越來越多綜合多種特種器件，每個器件負責特定的功能任務，同時提高系統的計算處理能力。它們包括了DSP處理器、通訊層接口、存儲器、編碼器等等，它們對電源的要求各不相同。不同的器件需要不同的電壓和電流，且具有不同的約束條件。一個中央集中式的供電電源無法滿足所有的需要，負載點的解決方案可以通過分散供電電源，將各個子電源分布到板子的各個負載附近，由主供電電源的5V、12V產生各負載所需的子電源如3.3V、2.5V、1.8V、1.2V等。 MC3470x開關電源 飛思卡爾電源管理IC產品有為8-16位MCU系列設計的器件，同時也有為32位MCU系列設計的供電器件，即QUICCSupply系列的芯片，它們非常適合為POWERQUICC處理器提供電源。QUICCSupply系列MC3470x器件有MC34701、MC347012及MC34703三個產品。 MC34701的主要特點是，通過I2C總線對寄存器進行操作，可編程內部看門狗和上電重置功能，保證MCU性能一致性。同步降壓轉換器具有PWM電流模式控制，增強輸出電壓的精度。升壓轉換器提高了低壓輸出的性能，利用外部分壓電阻可調節開關調節器的輸出電壓，外部RC電路可編程上電重置延遲定時器，高精度輸出電壓，快速的瞬態響應，低壓停止工作和過流保護功能。MC34702和MC34703具有上述功能且輸出電流和電流限制值要高于MC34701。 MC34703是向QUICC處理器和其他系列飛思卡爾微處理器和DSP提供有效電源管理的IC。它集成了高性能開關調節器，直接供給微處理器核心電壓。內置的LDO低壓差調節器控制電路提供I/O接口電壓和總線電壓。開關調節器是高效同步降壓型調節器，集成了低導通電阻，具有保護功能并節省用戶設計時間。 MC34703的電壓輸入范圍為2.8"13.5V；開關調節器的輸出可達10A；LDO控制器輸出可達2A；300kHz的預設固定開關頻率；上電和下電順序可以選擇順序和反序；I2C電壓極限值微調；內置可編程看門狗電路；帶有可調節延遲定時器的上電重置。采用33引腳PQFN封裝。 QUICCSupply系列MC3470x帶LDO的開關電源主要應用領域包括通信處理器、網絡和數據通信線卡、蜂窩基站線卡、無線調制解調器、DSLAM、CMTS。豐富的特性和功能使之成為首選的供電控制器件。 工業和商業應用──MC34710 飛思卡爾的模擬電源管理器件同樣有適合工業和商業應用的產品，MC34710支持眾多基于ColdFire處理器的設計，是非常合適的嵌入式工業和網絡控制應用領域需要多個電壓給處理器和外圍電路的場合。其應用包括點終端、網絡存儲、醫療儀器和安全門禁系統等。該器件具有兩通道可調節輸出電壓和內置的電壓順序電路，滿足電源管理的需要。 MC34710可調雙通道開關電源，集成了一個開關電源，一個線性低壓差LDO調節器，監控電路以及上電順序。工作輸入的電壓范圍寬，從13"32V。具有溫度限制功能，適合在許多商業和工業應用領域中為MCU處理器供電。用戶可以根據需要改變和調節輸出電壓，以便降低功耗，靈活地應用于諸如不同工作電壓的ColdFire處理器和其他處理器之間，而無需更改供電部分的設計。 MC34710可調雙通道開關電源可以提供1.5V、1.8V、2.5V、3.3V、5V的輸出電壓，適合24V供電系統應用。它是一個低成本的電源管理解決方案，可以為DSP56800、ColdFire ARM系列產品供電或其他相似的處理器供電。 便攜音視頻應用──MPC18730 MPC18730電源管理IC是一款具有多通道DC/DC轉換器的產品，適合便攜式音視頻產品的應用，它具有獨特的最小工作電壓0.9V，有效地延長了電池的供電壽命。2路DC/DC轉換器和3路低壓差調壓器具有8位D/A轉換控制輸出功能，每一路輸出可通過SPI串行總線獨立控制，它具有非常低的功耗和待機電流、省電模式，使得它成為出色的手持電池供電產品的理想選擇。工作電壓從非常低的0.9V到4.2V，適合干電池、鎳氫電池或鋰電池供電產品。 MPC18730提供5路獨立的電壓輸出通道，可以使用一節鋰電池（2.7"4.2V），或一節鎳氫電池、干電池（0.9"2.2V)供電。18730包括2路DC/DC轉換器和3路低壓差LDO線性調壓器，通過SPI總線可以獨立調節它們的輸出電壓。同時，SPI總線用來配置器件的工作模式──喚醒、休眼、待機和重置等，來減少功耗。在單片鋰電池供電系統中，2路DC/DC被設置成降壓型調壓器STEP-DOWN，而在鎳氫電池、干電池供電系統中，1路DC/DC設置成升壓型STEP-UP，1路DC/DC設置成BOOK-BUST型。采用64引腳9mm 9mm QFN封裝，并且符合RoHS有害物質限定的規定。MPC18730采用64引腳QFN封裝。 便攜式產品要求電池延長供電時間，低電壓設計可以延長電池壽命但同時對半導體生產廠商提出了嚴厲的要求和限制。MPC18730利用2路DC/DC轉換器供電，3路LDO輔助供電，降低了功耗。這5路供電都是通過SPI總線由DAC數模轉換器控制的，SPI總線也控制其他工作模式如省電模式、睡眠模式、喚醒模式等，使MPC18730成為用于長時間供電的便攜式產品的理想之選。適合的應用領域包括（但不局限于）便攜式媒體播放器、數字音頻設備、PDA、掌上游戲機以及單電池供電設備等。 MPC18730評估板使用相當簡單，通過并口線連接PC機和評估板，由適當的供電電源如鋰電池或鎳氫電池給評估板供電，通過評估板上的跳線開關來選擇工作模式。 問答選編 問：熱插拔子卡的設計中，由于底板系統在子卡插拔時 部分總線仍然處于工作狀態，對于這樣的熱插拔 設計需要注意一些什么？ 答：子板總線的工作電壓應該是子板提供的, 當您插拔 子板時，工作電壓由MC34652/3提供，瞬間的涌入 電流由它們控制，不會損壞負載子板。 問：開關電源和LDO有什么區別？ 答：簡單的說，開關電源是通過PWM控制的，可以通過 不同的頻率和占空比來獲得電壓。它不是連續的。 LDO是連續輸出的，一般只能提供比輸入電壓低的 輸出電壓。在飛思卡爾這次的座談中，有對開關電 源和LDO的討論，相關鏈接： http://www.freescale.com.cn/webcast/Analog/PowerManagementSolution.asp。 問：開關電源或線性電源的輸出電壓和輸入電壓相差 較大時，是否效率就降低? 答：對于線性電源（LDO），輸出電壓和輸入電壓相差較 大時，則說明效率很低。但是對于開關電源，效率 跟輸出電壓與輸入電壓之間相差多少沒有關系。 問：開關電源模塊的地和線性穩壓模塊的地怎么處理 為好？ 答：一般需要在輸出端加濾波電容。可以參考飛思卡 爾的芯片數據手冊，內部有詳細的介紹。 問：飛思卡爾的LDO的最低壓差是在多少？ 答：50mv。 問：我們的系統需要5V、3.3V、1.8V、1.5V供電，其中5V的 負載很輕，電流只有幾個毫安，而3.3V 的負載電流 有幾百毫安。 輸入電壓為28V，請問是用28V/5V， 再5V/3.3V等分級轉換，還是分負載點直接轉換？ 飛思卡爾有這樣的產品解決方案么？ 答：飛思卡爾的器件可以提供1路5V/3.3V輸出和1路 1.8V/1.5/V輸出。如果使用5V/3.3V分極轉換可能需 要的芯片會增多，功耗增大，使用負載點的方案可 能更好些。您的5V負載很輕，可以考慮使用他它 方式來實現，可以考慮飛思卡爾的MC34710芯片。 問：我是做STB產品方案設計的，需要把5V的電壓降 壓為3.3V/600mA、1.8V/600mA，應該采用哪一款芯 片合適？目前我使用的是1085兩塊。 答：MC34710可以提供兩路輸出，但是1.8V的輸出僅提 供500mA的電流。不知能否滿足您的要求。如果 使用MC34701，則可以完全滿足您的需要。 問：我需要輸入電壓范圍是6"60V， 輸出5"1.2V的電 路，能否推薦一款飛思卡爾的產品？ 答：建議使用MC34129（MC33129），采用PWM控制和Fly back拓撲結構，這個方案能夠滿足您的要求。 問：在負載出現短路或斷路情況時，飛思卡爾的電源管 理芯片有自我保護功能嗎？ 答：有，飛思卡爾的電源管理方案具有過流保護功能。 問：飛思卡爾能提供整套方案嗎，包括周圍器件？ 答：飛思卡爾只提供 IC。 問：我的電路設計需要5V/1A的電流，有現成的集成元 器件嗎（輸入為6V）？ 答：飛思卡爾的MC34701可以提供1.5A的電流，同時還 具有上電和下電控制功能和其他保護功能。 問：用硬件信號能控制電源以實現對負載的電源關斷 和自動重啟么？ 答：可以。 問：使用LDO的時候如果輸入和輸出壓差較大芯片發 熱量會不會很大？ 答：不會，也不用使用散熱裝置。 問：飛思卡爾有沒有控制下電時序的方案？ 答：飛思卡爾的Quicc電源能提供上電和下電時序。您 只需對器件的相應管腳進行設置即可。 問：MC34703能承受多大的瞬間電流？ 答：19A。 問：負載點是怎么劃分的？ 答：首先，您需要清楚功耗預算的要求和您要為其供電 的系統中每個負載點的要求。這取決于紋波電壓、 線路、負載調整、功率輸出等。一旦實現了負載的 這些特性，您就獲得了能夠滿足這些要求的電源。 如果您參加飛思卡爾的電源管理解決方案在線座 談，就可以看到3G系統的例子。我們還給出了能 夠滿足特殊負載要求的設計實例。觀看在線座談 重播，敬請登錄網站：http://www.freescale.com.cn/webcast/Analog/PowerManagementSolution.asp。 問：POL電源主要應用于何種場合? 使用POL電源應注 意那些問題? 答：有一點要說明，POL是負載點（Point of load），它是 一種電源管理方法，而不是一種電源。不管系統是 復雜還是簡單，POL都可以用于其中。事實上，您 的系統電源越復雜，這種方案給您帶來的好處越多。 您會獲得更好的EMC、更好的負載調整、更快的瞬 態響應和更低的IR損耗。使用POL時，您需要注 意總負載，因為每個POL都有它自己的主電源或“磚 式”電源。 問：飛思卡爾的電平轉換器對電源的加電順序有何影響? 應如何考慮? 答：這不會影響您的加電順序，除非它切斷了您的IO 或內核電壓的電源線。即使真的發生了這種情況， 如果加電順序仍能正常工作，它仍可以保證加電順 序的正確性。詳細信息，敬請垂詢飛思卡爾本地FAE。 問：可否采用瞬態電壓抑制器來應付負載突降? 答：這看你談論的是什么器件。Freescale的DC-DC轉 換器都能處理瞬態電涌，我們也確實有像熱交換控 制器這類專用器件來處理較大的電涌。但是如果 您添加一個外部抑制器的話，您需要考慮響應時間 以及它是否會降低負載的供電量。如需進一步幫 助，請聯系Freescale的本地FAE。 |
