數碼相機、便攜式GPS系統、MP3播放器和其他功能豐富的移動設備具有復雜的電源要求。在這些復雜的設備中，必須仔細管理許多專用電源和負載之間的電源流，包括電池充電/放電、限流 USB 電源和一組多電壓電源軌，包括用于 CCD 或 LCD 的負電源軌。電源軌必須進行排序和跟蹤，故障必須干凈地處理并傳達給微控制器。

當這些要求加在一起時，將高效而強大的電源系統壓縮到手持設備中的任務似乎幾乎是不可能的。凌力爾特通過一系列稱為PMIC（電源管理集成電路）的器件解決了這個問題，該器件大大簡化了復雜的可充電電池電源系統的設計。

一些凌力爾特PMIC使用具有獨特蝙蝠軌道功能的開關PowerPath控制器拓撲，允許充電電流高于USB限值（見圖1），以實現更快的電池充電速度。這里介紹的數碼相機電源解決方案利用了這一功能和其他強大的PMIC功能。

圖1.電池充電電流與電池電壓的關系。

完整的數碼相機電源系統

圖2顯示了使用LTC3586 PMIC作為電源交通控制中心的完整數碼相機電源解決方案。其 4mm × 6mm QFN 封裝包括一個 USB PowerPath 管理器、一個電池充電器，以及一個升壓型 DC/DC 轉換器、一個降壓-升壓轉換器和兩個降壓轉換器。LT3587 采用 3mm × 3mm 封裝，用于驅動一個 CCD 和一個 LED 背光，用于具有一個高壓單片式逆變器和雙通道升壓型轉換器的 LCD 屏幕。

圖2.適用于便攜式攝像機的完整電源解決方案。

開關電源路徑控制器使可用功率最大化

LTC3586 實現了凌力爾特獨特的蝙蝠軌道?技術，可最大限度地利用USB源的可用功率，為負載提供電流或以高于線性充電器可實現的速率為電池充電。

開關 PowerPath 控制器可保持對 USB 應用平均輸入電流的精確控制。輸入電流的平均電平由兩個數字輸入的狀態控制，可設置為 100mA、500mA、1A 或掛起 （500μA）。開關 PowerPath 控制器非常高效，可從 600mA USB 電源獲得超過 500mA 的電池充電電流（圖 1）。

在整個電池電壓范圍內，電池充電效率在85%至90%之間。相比之下，傳統線性充電器的效率低至57%，產生的損耗為熱量。有關電池充電器效率與電池電壓的函數關系圖，請參見圖3。

圖3.無外部負載下的電池充電效率與電池電壓的關系（P.BAT/P總線).

即時啟動操作

LTC3586 還具有瞬時接通操作功能，即使電池電壓低于系統截止電壓，當施加外部電源時，Camera 也能立即工作。這是通過生成單獨的電壓軌V外，當電池低于3.3V時，與電池電壓解耦。當施加外部電源時，PowerPath 控制器將負載電流優先于電池充電電流，并調節 V外至 3.6V，使系統能夠在施加外部電源后立即運行。即時啟動功能在相機應用中非常重要，因為重要時刻不會等待電池充電。

故障處理

這兩個設備上的 FAULT 信號旨在協同工作以實現無縫故障處理。通過使故障信號同時作為輸入和輸出，兩個芯片可以相互傳輸故障事件。如果任一設備出現故障，則所有輸出關閉，從而保護系統和電池免受損壞。使能線和故障信號應上拉至相同的電壓。在圖 2 中，LDO3V3 穩壓器用作 FAULT 信號的上拉電壓和低功耗微控制器的電源，用于處理按鈕事件和對電源進行排序。FAULT 引腳還充當輸入，因此，在使能任何輸出之前，必須為高電平。

緊湊型 LED 驅動器

LT?3587 LED 驅動器專為驅動多達 20 個 LED 而設計，平均 LED 電流介于 1mA 和 3587μA 之間。當 LT<> 的 V出3用作電流調節LED驅動器，VFB3引腳可用作過壓保護功能。通過在 V 之間連接一個電阻外和 VFB3器件限制 V 上的最大允許輸出電壓出3.此功能在 LED 應用中非常重要，因為如果沒有它，如果其中一個 LED 打開，客戶端設備可能會損壞;在這種情況下，隨著電流調節環路增加電壓以試圖調節電流，輸出將繼續上升。

LT3587 中的集成式 LED 驅動器能夠接受一個直接的 PWM 調光信號進入其使能輸入 （EN/SS3） 和 / 或通過一個外部 DAC 實現模擬調光。圖4所示為部分應用電路，其中顯示了具有直接PWM和模擬調光功能的LED驅動器。

圖4.六個白光 LED 驅動器，帶 PWM 和模擬調光功能。

當通過LED的電流發生變化時，LED可以改變顏色，但PWM調光在整個調光范圍內保持顏色一致性，因為PWM周期的ON部分始終是相同的電流。在PWM調光中，LED的亮度是平均電流的函數，通過改變PWM信號的占空比來調節。在模擬調光中，通過LED的恒定電流被調整，這會導致顏色變化。

LT3587 可接受頻率超過 60Hz 的 PWM 信號，以確保無閃爍操作。由于CAP3和V之間的內部斷開FET，可實現高PWM頻率出3.該FET確保CAP3在PWM信號較低時保持其穩態值，從而將啟動延遲降至最低。對于一個 100Hz PWM 調光信號并允許在最低占空比下實現 10% 的線性度偏差，LT3587 可實現一個 30：1 的調光比。如果需要最大調整范圍，則可以使用外部DAC（例如LTC2630）將調節電壓饋送到IFB3電阻器上，從而產生20，000：1的LED電流范圍。

結論

LTC3586 和 LT3587 這兩個高度集成的器件可組合在一起，為便攜式相機和其他功能豐富的便攜式設備創建一個完整的 USB 兼容型電源解決方案。該解決方案堅固、高性能且緊湊，具有高效的電池充電、即時啟動功能和 LED 保護功能。

審核編輯：郭婷