MP3播放機的產量已接近3,000萬部，其中50%是硬盤(HDD)MP3播放機。MP3播放機的電源供應通常來自于AC適配器、USB線纜或鋰離子電池。然而，管理這些不同電源之間的電源通路控制是一個關鍵的技術難題。

　　硬盤MP3播放機市場快速成長的主要動力，來自于蘋果iPod與iPod迷你型硬盤MP3的巨大成功，這兩款產品在4～40GB的存儲范圍內均具有多種硬盤選擇。這些MP3用微型硬盤的盤片直徑大多不足2英寸。例如，東芝的硬盤在直徑僅為1.8英寸的單一盤片上具有30GB的容量；日立的微型硬盤則在直徑僅1英寸的單一盤片上具有4GB的容量。  
　　　　　　　　　
                  　

                          圖1：LTC3455的簡化框圖。

     不論哪種硬盤驅動器在3.3V下正常運行時，僅需要大約200mA的電流供應。然而在其加速轉動期間，峰值電流卻可能高達1.2A。設計工程師在設計寬工作電流范圍的DC/DC轉換器時，常會碰到這樣的挑戰。

直到最近，工程師已嘗試分別采用一組MOSFET、運算放大器等諸多方法來實現硬盤MP3播放機的電源管理與控制，但隨之而來的熱插拔、大浪涌電流等難題同樣非常棘手，如果解決不好會引發大的系統問題。

　　大部分MP3播放機已經采用專用集成電路(ASIC)來解決電池充電、電源路徑控制、提供多重電壓供應，以及如真正輸出斷接和精確USB電流限等保護功能的要求。采用這種方法的原因顯而易見，因為只需采用單一器件，就可滿足電源管理的所有需求。

　　可惜的是，這種方法同樣也有缺點。首先，ASIC是通過特定的晶圓制造工藝制造，因此難以為各項功能而使性能最優化。其次，ASIC的定義和開發周期通常很長，在要求設計周期短而且動態變化的今天，這一問題變得越來越重要。從概念到出貨，電源管理ASIC需要用上一年半時間的情況并不罕見。而在此期間，某一產品的設計需求可能已變化了三次之上。

　　采用新的ASSP消除充電延遲

　　雖然不同廠商生產的MP3播放機千差萬別，但在特性和功能上還是具有一定的共同點，因此可以采用專用標準產品(ASSP)，而不會像用單一晶圓工藝生產的集成電路那樣，對任何常用性能造成影響。Linear公司最近推出的LTC3455就代表了這一面向應用的功能集成趨勢。

　　采用4×4mm QFN封裝的LTC3455可以無縫管理AC適配器、USB線纜、鋰離子電池之間的電源供應，并滿足USB電源標準。此外，它還具有一個全功能鋰離子充電器和兩個高效的同步降壓轉換器。其中，鋰離子充電器能提供高達800mA的充電電流；而同步降壓轉換器則能產生大部分USB外設所要求的低電壓軌。不僅如此，LTC3455還為微處理器提供電源導通復位信號、為存儲卡供電的熱插撥(HotSwap)輸出，也適合用來充當低電池電量比較器或LDO控制器的備用增益部件。

　　從圖1的LTC3455簡化方框圖可看到其內部的多個功能模塊，其兩個片上降壓轉換器均可在電流模式控制下運行。在引腳可選的突發模式下，運行效率高達96%。這些DC/DC轉換器的開關頻率為固定的1.5MHz，因此可以采用非常小的外部電感器。

　　LTC3455的電源提供方式與現有的其它電池和電源管理集成電路不同，后者均為充電器饋送型系統。在這些系統中，外部電源不直接為負載供電。相反，電池通過適配器或USB端口充電，然后再為負載提供電源。當電池被深度放電時，對負載的供電就會延遲。因為電源不會從電池獲得，直至在電池達到所要求的最低電量時才能供電。

　　有了LTC3455，這種延遲就可以消除，只要AC或USB電源一接通，就能即刻對便攜式設備上電。此外，芯片還可將負載沒有使用的電源用來向電池充電。

　　消除充電延遲、同步電池充電與向負載供電，這兩大優勢延長了應用的有效運行時間，并加速了通過USB線纜的充電。該電源管理技術的另一大優勢則是不論采用AC或是USB電源，效率都提高了。正因為如此，也就消除了一個不必要的電源轉換階段(即電池充電階段)。

     為加速轉動的硬盤提供3.3V電壓和1.2A電流

　　LTC3455的內部電流限為900mA，開關2(圖2所示SW2)通常提供一個3.3V/600mA的輸出。這種電流量對閃存MP3播放機已經足夠，但對硬盤播放機就不夠，后者常需要1A以上的3.3V電源。

　　圖2顯示了如何通過采用LTC3455，在得到3