摘要: LTC1710 SMBus双开关是一种完整的解决方案,无需外部开关即可为便携式设备外围设备供电。
LTC1710 SMBus双开关是一种完整的解决方案,无需外部开关即可为便携式设备外围设备供电。两个内部高侧n通道开关,每个能够在0.4欧姆的R(DS(ON))下提供300mA,可在微小的MSOP-8封装中使用。LTC1710具有14µa的低待机电流,工作在2.7V至5.5V的输入电压下,同时保持smbus指定的0.6V V(IL)和1.4V V(IH)输入阈值
图1显示了LTC1710切换两个不同SMBus外设的典型应用。图2显示了LTC1710架构的框图,它可以分解为四个基本构建模块:两个n通道功率mosfet,稳压电荷泵驱动器,上电复位和欠压锁定单元以及SMBus接口组件。
图1所示 典型应用:LTC1710开关两个SMBus外设
图2 LTC1710框图
MSOP-8中的两个0.4欧姆交换机
为了充分增强功率开关,LTC1710使用电荷泵三倍器来增强和调节每个开关的栅极驱动。运行在大约300kHz,每个充电泵被编程为提供一个斜坡电压到开关的门,所以它打开缓慢而平稳,避免大电流尖峰进入负载。由于电荷泵只驱动开关的栅极,因此只需要少量电流;因此,电荷泵帽集成在集成电路上。
两个n路交换机的漏极相互独立。开关1的漏极连接到V(CC),但开关0的漏极电位可以在V(CC)和GND之间的任何位置。因此,需要不同输入电压的SMBus外设可以通过LTC1710同时切换(图3)。
图3 LTC1710开关两个输入电压不同的SMBus外设
虽然在正常工作条件下不太可能,但如果内部开关由于输入过多的输出电流而变得非常热,则内部热关闭电路在120°C左右激活并暂时关闭开关输出,直到温度下降约15°C。
上电复位和欠压锁定
为了确保LTC1710在两个开关都关闭的情况下启动,内部上电复位(POR)信号抑制操作,直到V(CC)穿过欠压锁定阈值(UVLO,通常为2V)后约300µs。电路还包括一些迟滞和延迟,以避免讨厌的复位。一旦操作开始,V(CC)必须低于UVLO阈值至少100µs才能触发另一个POR序列。
三状态可编程地址引脚
为了在SMBus上识别自己,LTC1710有一个三状态可编程地址引脚(AD1),可以在两个1M电阻的帮助下直接连接到V(CC)、GND或V(CC)/2。为了保持待机电流,最好将地址引脚绑在V(CC)或GND上。只有当总线上需要两个以上的地址时,才应该使用V(CC)/2的第三个状态。三个可用地址分别是1011000 (AD1 = GND)、1011010 (AD1 = V(CC))和1011001 (AD1 = V(CC)/2)。请注意,LTC1710地址的5个msb硬连接到10110XX,根据SMBus规范,这将LTC1710直接置于电源平面交换的保留地址范围中。
SMBus操作
SMBus是一种串行总线接口,仅使用DATA和CLK两条总线线来控制便携式设备中的低功耗外围设备。LTC1710是一个仅从设备,使用SMBus的Send Byte协议进行通信。总线的主站用Start信号向从站设备发起通信,这是在CLK为高电平时,将数据线从高电平切换到低电平。一旦检测到这个启动信号,总线上的所有从设备,包括LTC1710,都会唤醒并准备好转移接下来的数据。从下一个上升的CLK边缘开始,主机发送第一个字节。这个字节的前7位是主服务器希望与之通信的从服务器的地址。最后一位表示下面的命令是读(逻辑1)还是写(逻辑0)。由于LTC1710是一个从设备,只能由主设备写入,因此即使地址匹配,它也会忽略读命令。如果第一个字节确实匹配,那么LTC1710将在下一个CLK周期中将DATA线拉低,从而向主机确认正确的接收。然后主机发送命令字节和它的两个lsb作为交换机输出的控制信号。一个逻辑开关打开内部电荷泵来驱动栅极电压和输出。逻辑零关闭电荷泵并将输出放电到零。在接收到第二个字节之后,LTC1710再次通过将DATA拉低以进行下一个CLK周期来确认主机。此时,有效数据被转移到LTC1710的输出锁存器中。然而,输出开关不会被启用,直到停止信号(数据从低到高,而CLK是高)被检测到。使用LTC1710中输出锁存器的这种双缓冲特性,Stop信号不仅表示Send Byte协议的结束,而且还可以用于同步几个不同地址的SMBus外设的输出执行,这些外设的有效数据也在不同时间加载到各自的输出锁存器中,而不发送Stop信号。但是,如果在字节传输的中间检测到Start或Stop信号,LTC1710将把它视为错误并拒绝所有先前的数据。图4提供了一个Send Byte协议的示例。
图4 SMBus发送字节协议
结论
LTC1710采用MSOP-8或SO-8封装,内置两个0.4欧姆电源开关,待机电流低(通常为14µa),是一种理想的完整解决方案,可在当今复杂的便携式设备中为SMBus外设提供高达300mA的电流。
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