基于新型ASSP LTC3455的硬盘MP3电源设计

　　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。

　　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。

　　图1：LTC3455的简化框图。

　　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。