Drei Lasten über USB versorgen

Schaltreglerbasierter USB-Power-Manager mit Dreifach-Abwärtsregler von Linear Technology ermöglicht kürzere Ladezeiten und verringert Wärmeverluste.

Der "LTC3555" von Linear Technology vereint in sich einen schaltreglerbasierten "PowerPath"-Manager, einen autonomen Lader für Li-Ion/Polymer-Akkus, eine "ideale" Diode,  einen I²C-Controller, drei wirkungsgradstarke Synchron-Abwärtsregler und einen "Always-on"-LDO – all das in einem flachen, 4 mm x 5 mm großen QFN-Gehäuse. Die PowerPath-Control-Funktion des Chips steuert den Stromfluss zwischen einem Netzadapter oder einer USB-Schnittstelle, einem Li-Ion-Akku und der Systemlast; die “Instant-ON”-Funktionsweise gewährleistet, dass die Systemlast auch bei leerem oder fehlendem Akku mit Strom versorgt wird. Die Schaltregler-Eingangsstufe des LTC3555 setzt fast die gesamten 2,5 W, welche die USB-Schnittstelle zu liefern vermag, in Ladestrom um. Beim Betrieb an einer auf 500 mA begrenzten USB-Schnittstelle liefert sie bis zu 700 mA Ladestrom und beim Betrieb an einem Netzadapter bis zu 1,5 A. Eine interne "ideale" Diode mit einem Durchlasswiderstand von nur 180 mΩ sorgt für einen verlustarmen Strompfad und tragen zur weiteren Reduktion der Abwärme und Maximierung des Wirkungsgrades bei.

Die drei Synchron-Abwärtsregler im LTC3555 erlauben Tastverhältnisse bis zu 100% und können Ströme bis zu 1 A/400 mA/400 mA liefern. Die Ausgangsspannung ist bis hinab zu 0,8 V einstellbar. Die internen Schalter mit niedrigem RDS(on) ermöglichen Wirkungsgrade bis zu 94% und maximieren dadurch die Batterielaufzeit. Zur Maximierung des Wirkungsgrads schaltet der Chip bei geringer Last in den Burst-Modus um; der Ruhestrom beträgt dann nur noch 35 µA pro Regler (< 1 µA im Shutdown-Modus). Die hohe Schaltfrequenz von 2,25 MHz erlaubt die Verwendung winziger, preiswerter Kondensatoren und Induktivitäten mit einer Höhe von weniger als 1 mm. Die Regler arbeiten stabil mit Keramik-Ausgangskondensatoren und zeichnen sich durch sehr geringe Ausgangsspannungswelligkeit aus.