LTC2950-1/LTC2950-2：高性能推鈕式開關控制器的設計與應用

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

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1. 產品概述

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，可在系統斷電前進行適當的系統管理。在系統故障條件下，內部 KILL 定時器能確保系統正確斷電。

2. 產品特性

2.1 可調節的推鈕 ON/OFF 定時器

通過 ONT 和 OFFT 引腳連接外部電容，可以靈活調節推鈕的開啟和關閉去抖時間，滿足不同應用場景的需求。

2.2 低電源電流

典型值僅為 6μA，非常適合電池供電的應用，能有效延長電池續航時間。

2.3 寬工作電壓范圍

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

2.4 不同版本的 EN 輸出

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

2.5 簡單的接口

便于微處理器進行系統管理，確保系統在斷電前能進行適當的操作，實現優雅的關機。

2.6 高輸入電壓 PB 引腳

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

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

穩態工作時，輸入電壓范圍為 2.7V 到 26.4V，能適應多種電源環境。

3.2 電源電流

系統上電時，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節開啟和關閉去抖時間。

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. 典型應用

4.1 電壓監測

KILL 引腳可作為電壓監測輸入，當電池電壓低于設定值時，EN 引腳迅速拉低，實現對電源的保護。

4.2 無 μP 應用

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，實現電源的連接和斷開。

4.4 嘈雜環境下的應用

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 網絡，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 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提供 ON/OFF 控制。內部有 100k 上拉電阻連接到 1.9V 偏置電壓。

5.3 ONT

額外的可調開啟時間輸入引腳，通過連接外部電容可增加開啟去抖時間。

5.4 GND

設備接地引腳。

5.5 INT

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

5.6 EN（LTC2950-1）

開漏使能輸出引腳，高電平有效，用于控制 DC/DC 轉換器的開啟和關閉。

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閉。

5.8 OFFT

額外的可調關閉時間輸入引腳，通過連接外部電容可增加關閉去抖時間。

5.9 KILL

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

5.10 暴露焊盤

可懸空或連接到設備接地。

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 轉換器將被關閉。要使能輸出，PB 引腳必須至少保持低電平 32ms（內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 屏蔽時間內被忽略，若在此期間 KILL 未被拉高，使能輸出將被釋放。

6.2 關閉過程

要啟動關機序列，PB 引腳必須至少保持低電平 32ms（內部默認關閉去抖時間），還可通過 OFFT 引腳的外部電容增加額外的關閉時間。PB 有效按下后，INT 引腳拉低，通知微處理器進行斷電和系統管理任務，微處理器有 1024ms 的時間完成這些任務。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

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

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、關閉延遲時間和使能鎖定時間等定時延遲在設計時需要考慮，確保系統正常工作。

8. 總結

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