Freescale MC34700

Отличный выбор! MC34700 — это классический и очень популярный силовой контроллер питания (Power Management IC - PMIC) от Freescale (ныне часть NXP Semiconductors), разработанный специально для высоконадежных встраиваемых систем, часто в паре с процессорами семейства Power Architecture (например, MPC5xxx).

Описание и назначение

MC34700 — это многофункциональная микросхема, которая объединяет в себе несколько ключевых функций по управлению питанием и мониторингу системы на одной подложке. Его основная задача — обеспечить стабильное, контролируемое и безопасное питание для процессора и периферии, особенно в критически важных приложениях, таких как:

• Автомобильная электроника: ЭБУ двигателя, трансмиссии, подушек безопасности, кузовной электроники.
• Промышленная автоматизация: Контроллеры, системы управления.
• Телекоммуникационное оборудование.

Ключевые особенности:

• Высокая надежность: Соответствует строгим автомобильным (AEC-Q100) и промышленным стандартам.
• Функция "Power Sequencing": Обеспечивает корректную последовательность включения/выключения различных напряжений в системе (например, сначала ядро процессора, потом ввод/вывод), что критически важно для стабильной работы.
• Системный мониторинг (Supervisor): Включает сторожевой таймер (Watchdog), мониторинг напряжения питания (Power-On Reset, Brown-Out Detection), контроль тактовой частоты.
• Интерфейс SPI: Позволяет процессору гибко настраивать параметры (выходные напряжения, режимы работы, пороги сброса) и считывать статус системы.

Технические характеристики

1. Вход питания:

• Основной вход (Vbatt): Номинальное напряжение 5.0 В или 3.3 В (в зависимости от модификации). Диапазон обычно от 3.0В до 5.5В.
• Резервный вход (VSTBY): Обеспечивает питание для "дежурных" функций (часы, память, сторожевой таймер) при отключении основного питания. Обычно подключается напрямую к аккумулятору (до 18-40В) через внешний стабилизатор или резистор.

2. Выходные стабилизаторы:

• 2 x Высокоэффективных понижающих DC/DC преобразователя (Buck Regulators):
  • Vcore: Для питания ядра процессора (напр., 1.2В, 1.5В). Ток до 1.5А.
  • Vddr: Для питания памяти DDR SDRAM (напр., 2.5В, 1.8В). Ток до 1.5А.
  • Частота переключения: ~600 кГц.
  • Высокий КПД (>90%).
• 3 x Линейных стабилизатора низкого падения напряжения (LDO):
  • Для питания периферии, аналоговых схем, флеш-памяти (напр., 3.3В, 2.5В, 1.8В).
  • Токовая нагрузка обычно до 300-400 мА каждый.

3. Системный контроль и мониторинг:

• Сторожевой таймер (Watchdog): Программируемый (окно или обычный режим), с выводом сброса или прерывания.
• Детекторы понижения питания (Brown-Out Detectors): Для основного и резервного входов.
• Контроль тактовой частоты (Clock Monitor): Следит за наличием тактового сигнала от главного генератора.
• Цифровой интерфейс SPI: Для полной конфигурации и диагностики.
• Множество выводов сброса (RESET, POR): Для процессора и периферии.

4. Защита:

• Защита от перегрева (Thermal Shutdown).
• Защита от перегрузки по току (Over-Current Protection) на всех выходах.
• Защита от короткого замыкания.

5. Корпус: Обычно eTQFP-64 (64-выводной термоустойчивый пластиковый плоский корпус).

6. Температурный диапазон: -40°C до +125°C (автомобильной исполнение).

Парт-номера (Part Numbers) и варианты

Существует несколько модификаций MC34700, различающихся входным напряжением, конфигурацией выходов и настройками по умолчанию.

Основная серия:

• MC34700E: Базовая версия. Вход Vbatt = 5.0В.
• MC34701E: Версия с входным напряжением Vbatt = 3.3В.
• MC34702E: Аналогична MC34700E, но с предустановленными другими напряжениями на выходах Buck-преобразователей (например, для MPC5500).
• MC34703E: Аналогична MC34701E (3.3В вход), с другими предустановленными напряжениями.

Схема именования: MC3470xEyR2 , где:

• x — вариант конфигурации (0, 1, 2, 3).
• y — версия корпуса/сборки.
• R2 — обозначение tape & reel упаковки.

Пример полного номера для заказа: MC34700EVR2 (чип в корпусе eTQFP-64).

Совместимые модели и аналоги

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

• MCZ33905: Более новая и продвинутая версия, включает CAN-трансивер. Прямой функциональный аналог и преемник в новых разработках.
• MC34704/MC34708: Упрощенные версии с 4 и 8 выходами соответственно, без SPI.
• MC34600/MC34601: PMIC для процессоров i.MX (ARM-архитектура), но схожи по идеологии.
• Серия PFx (например, PF5020): Современные PMIC от NXP для процессоров i.MX 8 (ARM), значительно более интегрированные.

2. Аналоги от других производителей:

• Infineon (ныне часть Microchip): Серия TLF35584 — один из самых популярных и прямых конкурентов в автомобильной сфере. Обладает расширенными функциями безопасности (ASIL).
• Texas Instruments (TI):
  • TPS65910/TPS65911: Для процессоров OMAP (ARM).
  • Серия LP8756x: Для многоядерных процессоров.
  • TPS650860: Многофункциональный PMIC для широкого применения.
• STMicroelectronics: Серия STPMIC1 (для STM32 MPU).
• Maxim Integrated (ныне часть Analog Devices): Серия MAX16928/MAX16930 и др.

Важное замечание по совместимости: Несмотря на схожесть функций, прямой pin-to-pin и register-совместимости между MC34700 и аналогами других производителей нет. Замена требует глубокого пересмотра принципиальной схемы и ПО. MCZ33905 от NXP является наиболее логичным путем модернизации.

Вывод

MC34700 — это проверенный временем, надежный "рабочий конек" для построения систем питания на базе процессоров Freescale/NXP Power Architecture. Его ключевые преимущества — интеграция, гибкость настройки через SPI и соответствие жестким требованиям автомобильной и промышленной среды. При начале новых разработок рекомендуется рассматривать его более современные аналоги, такие как NXP MCZ33905 или Infineon TLF35584.