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紧凑型ASSP成就硬盘MP3播放机的电源设计

发布时间:2020-07-21 17:28:18 阅读: 来源:热缩带厂家

MP3 播放机的产量已接近3,000 万部,其中50%是硬盘(HDD)MP3 播放机。MP3 播放机的电源供应通常来自于AC 适配器、USB 线缆或锂离子电池。然而,管理这些不同电源之间的电源通路控制是一个关键的技术难题。

硬盘MP3 播放机市场快速成长的主要动力,来自于苹果iPod 与iPod 迷你型硬盘MP3 的巨大成功,这两款产品在4~40GB 的存储范围内均具有多种硬盘选择。这些MP3 用微型硬盘的盘片直径大多不足2 英寸。例如,东芝的硬盘在直径仅为1.8 英寸的单一盘片上具有30GB 的容量;日立的微型硬盘则在直径仅1 英寸的单一盘片上具有4GB 的容量。

图1:LTC3455 的简化框图不论哪种硬盘驱动器在3.3V 下正常运行时,仅需要大约200mA 的电流供应。然而在其加速转动期间,峰值电流却可能高达1.2A。设计工程师在设计宽工作电流范围的DC/DC 转换器时,常会碰到这样的挑战。直到最近,工程师已尝试分别采用一组MOSFET、运算放大器等诸多方法来实现硬盘MP3 播放机的电源管理与控制,但随之而来的热插拔、大浪涌电流等难题同样非常棘手,如果解决不好会引发大的系统问题。

大部分MP3 播放机已经采用专用集成电路(ASIC)来解决电池充电、电源路径控制、提供多重电压供应,以及如真正输出断接和精确USB 电流限等保护功能的要求。采用这种方法的原因显而易见,因为只需采用单一器件,就可满足电源管理的所有需求。可惜的是,这种方法同样也有缺点。首先,ASIC 是通过特定的晶圆制造工艺制造,因此难以为各项功能而使性能最优化。其次,ASIC 的定义和开发周期通常很长,在要求设计周期短而且动态变化的今天,这一问题变得越来越重要。从概念到出货,电源管理ASIC 需要用上一年半时间的情况并不罕见。而在此期间,某一产品的设计需求可能已变化了三次之上。

采用新的ASSP 消除充电延迟虽然不同厂商生产的MP3 播放机千差万别,但在特性和功能上还是具有一定的共同点,因此可以采用专用标准产品(ASSP),而不会像用单一晶圆工艺生产的集成电路那样,对任何常用性能造成影响。Linear 公司最近推出的LTC3455 就代表了这一面向应用的功能集成趋势。

虽然不同厂商生产的MP3 播放机千差万别,但在特性和功能上还是具有一定的共同点,因此可以采用专用标准产品(ASSP),而不会像用单一晶圆工艺生产的集成电路那样,对任何常用性能造成影响。Linear 公司最近推出的LTC3455 就代表了这一面向应用的功能集成趋势。

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