Freescale MC34704

Конечно, вот подробное описание микросхемы Freescale MC34704, ее технические характеристики, парт-номера и совместимые аналоги.

Общее описание

MC34704 — это высокоинтегрированный силовой менеджмент IC (PMIC), разработанный компанией Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors) специально для портативных устройств с питанием от литий-ионных (Li-Ion) или литий-полимерных (Li-Pol) аккумуляторов. Его основное назначение — управление питанием и зарядкой аккумулятора в смартфонах, КПК, GPS-навигаторах и других подобных устройствах.

Ключевая особенность — интеграция в одной маленькой корпусе всех основных функций питания, что сокращает количество внешних компонентов, занимаемую площадь на плате (Board Space) и общую стоимость системы.

Основные функции и технические характеристики

1. Линейный зарядное устройство (Linear Battery Charger):

• Ток заряда: Программируется внешним резистором (до 800 мА типично).
• Алгоритм заряда: Стандартный трехфазный для Li-Ion: предварительный заряд, постоянный ток (CC), постоянное напряжение (CV).
• Термокомпенсация: Автоматически регулирует напряжение окончания заряда в зависимости от температуры аккумулятора для повышения безопасности и срока службы.
• Завершение заряда: Детектируется по падению тока заряда.
• Защита: Таймер безопасности, защита от перегрева кристалла.

2. Ступенчатые понижающие преобразователи (Step-Down DC-DC Converters):

• Микросхема содержит три синхронных понижающих преобразователя с высокой эффективностью:
  • Регулятор 1 (VCC): Выходное напряжение фиксированное или программируемое, например, 1.2V, 1.3V, 1.8V, 2.8V. Предназначен для питания ядра процессора (Core).
  • Регулятор 2 (VDD): Фиксированное или программируемое напряжение (например, 1.8V, 2.8V, 3.15V). Питает периферию, память.
  • Регулятор 3 (VUSB): Часто фиксированное на 3.3V. Используется для питания интерфейсов (USB, SD-карта) и как источник для низкопотребляемого стабилизатора (VLDO).
• Частота работы: Высокая (порядка 2 МГц), что позволяет использовать миниатюрные внешние дроссели и конденсаторы.
• Режимы работы: PWM для высокой нагрузки, автоматический переход в режим пропуска импульсов (PFM) при малой нагрузке для повышения КПД.

3. Низкопотребляемый линейный стабилизатор (Low-Dropout Regulator - VLDO):

• Выходное напряжение, как правило, фиксированное на 1.8V или 2.8V.
• Питается от выхода VUSB (3.3V).
• Предназначен для питания постоянно работающих низкопотребляющих цепей, таких как часы реального времени (RTC) или резервная логика, даже когда основное устройство выключено.

4. Управление питанием и интерфейс:

• Цифровой интерфейс: I²C для динамического управления (включение/выключение, изменение выходных напряжений в реальном времени).
• Последовательность включения (Power Sequencing): Внутренняя логика обеспечивает правильный порядок включения и выключения регуляторов, что критично для стабильной работы процессора и периферии.
• Кнопка включения (On/Off Button Control): Детектирование нажатия кнопки питания, формирование сигнала сброса для процессора.
• Сигналы сброса (Reset): Генерация сигналов сброса при включении и при падении напряжения питания.

5. Защита:

• Защита от перегрузки по току (OCP) и короткого замыкания на выходах DC-DC.
• Защита от перегрева (Thermal Shutdown).
• Контроль напряжения аккумулятора (низкий уровень, отключение при глубоком разряде).

6. Общие параметры:

• Диапазон входного напряжения (от адаптера): от 4.3V до 6.5V (типично 5V от USB).
• Диапазон напряжения аккумулятора: от 2.8V до 4.5V.
• Тип корпуса: Компактный QFN-32 (5x5 мм), что оптимально для портативных устройств.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Парт-номера MC34704 различаются в зависимости от предустановленных фиксированных напряжений на выходах регуляторов. Это ключевой момент при выборе.

• MC34704ES - Базовая версия. Конкретные напряжения указаны в даташите и зависят от суффикса (например, MC34704ES-2R2).
• MC34704EP - Аналогично, может отличаться набором напряжений.

Пример маркировки: MC34704ES-2R2

• MC34704 — базовая часть номера.
• ES или EP — вариант корпуса/исполнения.
• -2R2 — код конфигурации (Configuration Code), который определяет, какие именно фиксированные напряжения будут на выходах VCC, VDD, VLDO. Например, "2R2" может означать: VCC=1.2V, VDD=1.8V, VLDO=2.8V.

Важно: Для точного определения напряжений по конкретному парт-номеру необходимо использовать официальный даташит (datasheet) NXP или инструмент подбора (Parametric Search).

Совместимые и аналогичные модели

При поиске замены или аналога MC34704 следует обращать внимание на функциональность: зарядка Li-Ion + 3-4 DC-DC регулятора + LDO + I²C + управление кнопкой.

1. От того же производителя (NXP/Freescale):

• MC34708 / MC34709 — Более новая и продвинутая версия. Имеет 4 DC-DC регулятора, более высокие токи, расширенные функции управления через I²C.
• MC34702 — Более простая версия с 2 DC-DC регуляторами.
• PF300x / PF3100 серия (от NXP) — Современные PMIC для процессоров i.MX 6/7/8 серий. Имеют схожую, но более сложную архитектуру.

2. Аналоги от других производителей:

• Texas Instruments (TI):
  • TPS6507x серия (например, TPS65070) — Классический аналог, очень популярен. Имеет 3 DC-DC, 2 LDO, зарядку, I²C.
  • TPS65217 / TPS65218 — Интегрированные PMIC для платформ на OMAP и других процессорах.
• Maxim Integrated (ныне часть Analog Devices):
  • MAX77650 / MAX77651 — Современные многофункциональные PMIC.
  • MAX8920 / MAX8922 — Прямые аналоги с зарядкой и несколькими регуляторами.
• Dialog Semiconductor:
  • DA905x серия (например, DA9052) — Высокоинтегрированные PMIC с расширенными функциями.
• Qualcomm (PMIC для своих платформ): Например, серии PMxxxx, но они tightly coupled с процессорами Snapdragon.

3. Примечание по совместимости: Полной пин-в-пин (pin-to-pin) и функциональной совместимости с аналогами других брендов обычно нет. MC34704 спроектирован под конкретные платформы Freescale (например, на базе процессоров i.MX21, i.MX25). При замене требуется полный пересмотр схемы, настроек ПО (драйверов через I²C) и разводки печатной платы.

Вывод

MC34704 — это классический, хорошо зарекомендовавший себя PMIC для портативных устройств среднего класса своего времени. Его ключевые преимущества — высокая степень интеграции и удобство управления. При поиске замены в новых проектах следует рассматривать более современные аналоги от NXP (серии PF300x) или TI (серии TPS650xx), а для ремонтов — искать оригинальную микросхему с точно таким же кодом конфигурации (например, -2R2), так как от этого кода зависят критические напряжения питания системы.