SOT 降壓型 DC-DC 轉換器可有效地從并行端口“竊取”電源,同時 SIM/智能卡電平轉換集成電路 (IC) 完成接口。這允許并行端口為低壓邏輯供電并與之通信。同樣的技術也可以應用于USB設計。
對于便攜式傳感和數據采集應用,筆記本電腦及其并行端口(LPT)是很好的床伴。然而,為了延長電池壽命,許多微處理器和整個系統以低至1.8V的邏輯電平運行。LPT端口的5V輸出信號不容易支持延長電池壽命和實現更長數據采集時間所需的低壓邏輯。
由于微處理器或時鐘電路的動態功耗主要與電壓(P = CV2f)有關,因此在低于5V的并行端口下工作的邏輯系統可以大大節省功耗。圖中所示電路接受來自LPT端口的數據,在2V時可提供高達100mA的電流。效率高達94%。該電路將LPT端口數據引腳上的5V邏輯電平轉換為2V,還提供ESD保護。
標有 U1 的低壓表面貼裝 IC(內置 MOSFET 和同步整流器的降壓型 DC-DC 轉換器)構成一個簡單高效的 2V 電源。反饋電阻R1和R2將輸出電壓設置為低至1.25 V(示例電路中的電壓設置為2V。U1 的關斷引腳直接連接到 5V LPT 控制端口的位 D1(引腳 14),允許通過軟件使能和禁用器件。
啟用時,U1 的軟啟動功能可限制浪涌電流。肖特基二極管 D1 至 D3 與 5V LPT 數據端口的引腳 5 至 9 配合使用,為轉換器供電。軟件還可輕松啟用和禁用數據端口引腳。
作為低壓SIM/智能卡電平轉換器,U2將邏輯電平從5V轉換為2V。U2 還為輸入提供 ESD 保護。低壓轉換器的輸入側工作在5V邏輯電平,由輸入電容C1在大約5V時供電。U2 的輸出側由 2V 電源供電。數據串行讀入LPT狀態端口(引腳12);時鐘 (CLK) 和片選(/CS)信號源自 LPT 數據端口和軟件。
示例數據接口由一個8位并行負載移位寄存器(U3)和一個漏極開路邏輯門(U4)組成。它讀取 U2 的 I/O 引腳并提供并行數據。PC中的軟件切換CLK和/CS線,以加載并將此并行數據轉移到程序中。C++軟件和文本配置為將移位寄存器的并行數據轉換為串行格式。但是,經過細微修改后,可以將其配置為支持微控制器接口或串行SPI、I2C或SMBus接口。
因此,該電路可以將數據發送到SPI、I2C或SMBus串行接口,或8位并行輸出串行移位寄存器,如SN74HC164,后者的工作電壓為2V。目前市面上的許多器件都通過工作在低至1.5V的電壓來利用這些節能優勢。
圖1.為了節省功耗,該電路將筆記本電腦的5V LPT并行接口轉換為在較低電壓下工作的并行接口。
審核編輯:郭婷
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