LTC2950-1/LTC2950-2：高性能推鈕式開關(guān)控制器的設(shè)計與應(yīng)用

在硬件電路設(shè)計中，推鈕式開關(guān)控制器是實現(xiàn)系統(tǒng)電源開關(guān)控制的關(guān)鍵組件。今天我們就來深入探討一下 Linear Technology 公司的 LTC2950-1/LTC2950-2 推鈕式開關(guān)控制器，看看它有哪些特性和應(yīng)用場景。

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1. 產(chǎn)品概述

LTC2950 是一款微功耗、寬輸入電壓范圍的推鈕式 ON/OFF 控制器。它具有獨立可編程的 ON 和 OFF 去抖時間，通過推鈕輸入控制開漏使能輸出的切換。同時，它還具備簡單的微處理器接口，可在系統(tǒng)斷電前進行適當?shù)南到y(tǒng)管理。在系統(tǒng)故障條件下，內(nèi)部 KILL 定時器能確保系統(tǒng)正確斷電。

2. 產(chǎn)品特性

2.1 可調(diào)節(jié)的推鈕 ON/OFF 定時器

通過 ONT 和 OFFT 引腳連接外部電容，可以靈活調(diào)節(jié)推鈕的開啟和關(guān)閉去抖時間，滿足不同應(yīng)用場景的需求。

2.2 低電源電流

典型值僅為 6μA，非常適合電池供電的應(yīng)用，能有效延長電池續(xù)航時間。

2.3 寬工作電壓范圍

從 2.7V 到 26.4V，可適應(yīng)各種不同的輸入電源，增強了產(chǎn)品的通用性。

2.4 不同版本的 EN 輸出

LTC2950-1 的 EN 輸出可用于控制 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，而 LTC2950-2 的 EN 輸出則可用于控制斷路器，滿足不同的應(yīng)用需求。

2.5 簡單的接口

便于微處理器進行系統(tǒng)管理，確保系統(tǒng)在斷電前能進行適當?shù)牟僮?，實現(xiàn)優(yōu)雅的關(guān)機。

2.6 高輸入電壓 PB 引腳

帶有內(nèi)部上拉電阻，且 PB 輸入具有 ±10kV ESD HBM 保護，增強了產(chǎn)品的可靠性。

2.7 精確的閾值

KILL 比較器輸入具有精確的 0.6V 閾值，可用于電壓監(jiān)測。

2.8 多種封裝形式

提供 8 引腳 3mm × 2mm DFN 和 ThinSOT 封裝，方便不同的 PCB 布局需求。

3. 電氣特性

3.1 電源電壓范圍

穩(wěn)態(tài)工作時，輸入電壓范圍為 2.7V 到 26.4V，能適應(yīng)多種電源環(huán)境。

3.2 電源電流

系統(tǒng)上電時，輸入電壓在 2.7V 到 24V 之間，典型電源電流為 6μA，最大值為 12μA。

3.3 欠壓鎖定

輸入電壓下降時，欠壓鎖定閾值為 2.2V 到 2.4V，具有 50mV 到 600mV 的滯回。

3.4 推鈕和使能引腳

PB 引腳電壓范圍為 -1V 到 26.4V，不同電壓下輸入電流有所不同。EN/EN 引腳具有鎖定時間、泄漏電流和輸出低電壓等特性。

3.5 去抖定時引腳

ONT 和 OFFT 引腳具有上拉和下拉電流，可通過連接外部電容調(diào)節(jié)開啟和關(guān)閉去抖時間。

3.6 微處理器握手引腳

INT 引腳具有泄漏電流和輸出低電壓特性，KILL 引腳具有輸入閾值、滯回、泄漏電流、最小脈沖寬度和傳播延遲等特性。

4. 典型應(yīng)用

4.1 電壓監(jiān)測

KILL 引腳可作為電壓監(jiān)測輸入，當電池電壓低于設(shè)定值時，EN 引腳迅速拉低，實現(xiàn)對電源的保護。

4.2 無 μP 應(yīng)用

在沒有微處理器的情況下，可通過適當連接 KILL 引腳和旁路電容，確保系統(tǒng)正常工作。

4.3 PowerPath 切換

LTC2950-2 的 EN 開漏輸出可用于控制外部功率 PFET，實現(xiàn)電源的連接和斷開。

4.4 嘈雜環(huán)境下的應(yīng)用

PB 引腳具有較強的抗干擾能力，可通過在 PB 引腳附近放置 R-C 網(wǎng)絡(luò)，進一步減少外部噪聲的影響。

4.5 外部上拉電阻

當 PB 引腳的板級泄漏電流較大時，可通過連接 10k 電阻到 VIN，減輕泄漏電流對 PB 引腳開路電壓的影響。

4.6 反向電池保護

在 VIN 引腳串聯(lián) 1k 電阻，可保護 LTC2950 免受反向電池連接的影響。

5. 引腳功能

5.1 VIN

電源輸入引腳，電壓范圍為 2.7V 到 26.4V。

5.2 PB

推鈕輸入引腳，通過連接到地的瞬時開關(guān)提供 ON/OFF 控制。內(nèi)部有 100k 上拉電阻連接到 1.9V 偏置電壓。

5.3 ONT

額外的可調(diào)開啟時間輸入引腳，通過連接外部電容可增加開啟去抖時間。

5.4 GND

設(shè)備接地引腳。

5.5 INT

開漏中斷輸出引腳，檢測到推鈕關(guān)閉事件后，將 INT 引腳拉低，通知微處理器進行斷電和系統(tǒng)管理任務(wù)。

5.6 EN（LTC2950-1）

開漏使能輸出引腳，高電平有效，用于控制 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的開啟和關(guān)閉。

5.7 EN（LTC2950-2）

開漏使能輸出引腳，低電平有效，用于控制斷路器或其他負載的開啟和關(guān)閉。

5.8 OFFT

額外的可調(diào)關(guān)閉時間輸入引腳，通過連接外部電容可增加關(guān)閉去抖時間。

5.9 KILL

KILL 輸入引腳，將其拉低可釋放使能輸出。在系統(tǒng)開啟時，該引腳被 512ms 內(nèi)部定時器屏蔽。

5.10 暴露焊盤

可懸空或連接到設(shè)備接地。

6. 工作原理

6.1 開啟過程

當電源首次施加到 LTC2950 時，輸出引腳初始化，連接到 EN/EN 引腳的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器將被關(guān)閉。要使能輸出，PB 引腳必須至少保持低電平 32ms（內(nèi)部默認開啟去抖時間），還可通過 ONT 引腳的外部電容增加額外的開啟時間。使能輸出后，KILL 輸入在接下來的 512ms 屏蔽時間內(nèi)被忽略，若在此期間 KILL 未被拉高，使能輸出將被釋放。

6.2 關(guān)閉過程

要啟動關(guān)機序列，PB 引腳必須至少保持低電平 32ms（內(nèi)部默認關(guān)閉去抖時間），還可通過 OFFT 引腳的外部電容增加額外的關(guān)閉時間。PB 有效按下后，INT 引腳拉低，通知微處理器進行斷電和系統(tǒng)管理任務(wù)，微處理器有 1024ms 的時間完成這些任務(wù)。在此期間，KILL 輸入可隨時拉低以立即釋放使能輸出。

7. 注意事項

7.1 絕對最大額定值

使用時應(yīng)避免超過絕對最大額定值，否則可能導(dǎo)致設(shè)備永久性損壞，影響設(shè)備的可靠性和壽命。

7.2 電氣特性

所有引腳電流流入為正，所有電壓參考 GND，除非另有說明。

7.3 定時延遲

KILL 開啟屏蔽時間、關(guān)閉延遲時間和使能鎖定時間等定時延遲在設(shè)計時需要考慮，確保系統(tǒng)正常工作。

8. 總結(jié)

LTC2950-1/LTC2950-2 推鈕式開關(guān)控制器具有多種優(yōu)秀特性，適用于便攜式儀器、服務(wù)器、計算機等多種應(yīng)用場景。在設(shè)計過程中，我們需要根據(jù)具體需求合理選擇版本和配置參數(shù)，同時注意引腳功能和工作原理，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。大家在實際應(yīng)用中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。