一颗IC芯片从单节锂离子电池产生三个低于2V的电源轨

IC工艺几何尺寸的日益缩小促使当今电子产品的工作电压降至远远低于2V的水平，由此带来了诸多的设计挑战。一个常见的问题是需要多个电源电压，例如：一个电压用于CPU内核，另一个电压用于I/O，还有其它一些电压则用于外设。敏感的RF、音频和仿真电路有可能需要另外的专用低噪声电源 (这些电源与那些对噪声不太敏感的数字电路是分开的)。随着电源数目的增加，为每个电压和具有特殊要求的子系统使用一个单独的电源IC变得不切实际。电路板的面积将很快地被日渐增多的电源所占用。针对空间不足的一种解决方案是利用一个三路稳压器 (例如：LTC®3446，可由单颗IC芯片提供3种电压) 来实现电源集成。

内置于一个纤巧型封装中的三路电源

LTC3446集成了一个1A同步降压型稳压器和两个300mA非常低压差VLDO™线性稳压器，以从单个输入电压提供多达三种降压输出电压，该器件采用了纤巧型 3mm x 4mm DFN 封装。2.7V至5.5V的输入电压范围非常适合于锂离子/锂聚合物电池供电型应用，以及从5V或3.3V电源轨来为低电压逻辑电路供电。输出电压范围向下扩展至0.4V(用于VLDO稳压器) 和0.8V(用于降压型转换器)。

每个输出均通过其自己的使能引脚来独立地启用或关断。当所有的输出均被关断时，VIN静态电流将降至 1μA或更低，从而保存了电池功率。每个输出的调节电压由外部电阻分压器来设置。可通过调节ITH引脚上的RC网络来使降压稳压器环路响应与负载相适应。

高效率和低噪声

1A同步降压型转换器以高效率(达90%)提供了主输出。该降压型转换器执行2.25MHz的恒定频率电流模式操作，因而允许使用小的电容器和电感器。两个300mAVLDO稳压器可以连接起来，以把降压转换器输出作为工作电源，以提供两个额外的较低电压输出。这样，降压转换器将以高效率 (这是开关稳压器的特征) 来执行大部分降压操作，而VLDO稳压器则以上佳的效率和极低的噪声电平 (这是线性稳压器的特征) 提供了额外的较低电压。

LTC3446的降压型稳压器具有突发模式操作功能，在轻负载条件下运作时可实现最佳的效率，为此付出的代价是输出纹波增大，并产生了低于2.25MHz时钟频率的开关噪声。可通过把MODESEL引脚拉至高电平来停用突发模式操作，这将使LTC3446以2.25MHz的时钟频率连续执行开关操作 (直至负载非常轻的条件下)，从而根据需要跳过某些脉冲，以维持稳压作用。描绘了降压型稳压器的效率与负载电流的关系曲线，并且示出了通过在负载电流低于00mA的条件下执行突发模式操作而实现的典型效率提升。

非常低压差(VLDO)线性稳压器

LTC3446中的VLDO采用了一种NMOS源极跟随器架构，旨在克服压差电压、静态电流和负载瞬态响应之间的传统折衷问题，这是大多数PMOS和PNP型LDO稳压器架构中的固有问题。VIN引脚仅提供VLDO控制和基准电路所需的微功率偏压 (通常处于单节锂离子电池电压)。实际的负载电流由LVIN引脚提供，该引脚可被连接至降压型稳压器的输出。

每个 VLDO 稳压器提供了一个高准确度输出，该输出能够提供 300mA 的输出电流和一个仅 70mV 的典型压差电压 (从 LVIN 至 LVOUT)。VIN 应超过 LVOUT 调节点达 1.4V，以提供足够栅极驱动电压至内部 NMOS 传输器件。典型的单节锂离子电池工作电压扩展到低至 3.2V，因而可支持高达 1.8V 的 VLDO 输出电压。

一个电容值为 1μF 至 2.2μF 的陶瓷电容器便是进行输出旁路的全部所需。一个 400mV 的低基准电压允许把 VLDO 稳压器的电压设置得远低于 LDO 稳压器通常可提供的电压。

电源良好检测LTC3446 包括一个内置电源监视器。当任何使能输出偏离其稳压值达 ±8% 以上时，PGOOD 漏极开路输出引脚将被拉至低电平。当所有的使能输出均位于该容限窗口之内时，PGOOD 引脚将变至高阻抗状态。一个微处理器能够监视该漏极开路输出引脚，以确定一个最近使能的输出何时完成了启动操作。

结论

LTC3446 把一个高效率 1A 降压型稳压器和两个 300mA VLDO 稳压器集成在一个纤巧的 3mm x 4mm DFN 封装之中。凭借一个扩展到低至 0.4V (用于 VLDO 稳压器) 和 0.8V (用于降压型转换器) 的输出电压范围，以及一个涵盖单节锂离子电池电压范围至高达 5.5V 的输入电压范围，LTC3446 非常适合于为当今的多电压、2V 以下系统供电。

LTC3446 电源配置为从1A降压稳压器提供1.8V输出以及从 300mA VLDO 稳压器提供 1.5V 和 1.2V 输出时的电路原理图。VLDO 稳压器由降压输出通过LVIN 引脚来供电。