最佳的便攜式設(shè)備電源系統(tǒng)需具備高集成度和靈活性優(yōu)勢
PMU是便攜式設(shè)備電源解決方案的一個(gè)趨勢,但電源方案在強(qiáng)調(diào)高集成度的同時(shí),必須具備足夠的靈活性,因?yàn)楸銛y式設(shè)備的功能融合趨勢要求電源管理架構(gòu)可快速滿足新功能對電源的要求,以達(dá)到迅速推向市場的目的。相對分立解決方案而言,靈活性相對較差是高度集成方案目前存在的一個(gè)問題,此時(shí)采用另一種折衷方案往往更能滿足產(chǎn)品對性能、成本和上市時(shí)間的要求。事實(shí)上,高度集成方案、分立方案和介于兩者之間的模塊化方案各有春秋,用戶需要根據(jù)具體應(yīng)用加以采用。
在高度集成的電源解決方案中,一個(gè)PMU能提供所有的電源管理功能。例如,PMU中的降壓轉(zhuǎn)換器為處理器內(nèi)核、代碼內(nèi)存和閃存提供電源,LDO穩(wěn)壓器為射頻電路、音頻編解碼器的提供低噪聲電源,升壓轉(zhuǎn)換器被用在電池充電電路中并提供屏幕背光和照明。高度集成電源解決方案的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)布局非常精簡,所需外圍器件非常少,易于實(shí)現(xiàn)小尺寸的外形因子,但缺點(diǎn)是布局比較麻煩,缺乏靈活性,難以滿足產(chǎn)品功能差異化要求。
雖然分立方案需要用到很多元件,且必須采用微型封裝技術(shù)才能將設(shè)計(jì)縮小至高度集成方案的水平,但是它仍有多個(gè)值得采用的理由。首先,強(qiáng)調(diào)差異化的產(chǎn)品需要額外增加一些功能,這就需新的電源管理功能;其次,它的布局非常靈活,可滿足將負(fù)載和電源管理器件放在一起的要求,以降低電磁干擾;最后,當(dāng)客戶需要提升和改進(jìn)某一部分電路性能的時(shí)候,往往會選擇分立的方案,因?yàn)檫@樣只需更換元件即可,而無需從頭到修改設(shè)計(jì)。
模塊化方案在集成度和靈活性之間進(jìn)行了折衷,它將應(yīng)用平臺中所有產(chǎn)品的相同電源功能集成在一個(gè)芯片上。在TI公司的便攜式設(shè)備PMU電源架構(gòu)中,電源系統(tǒng)主要由CPU內(nèi)核電源、顯示電源、電池管理以及外圍電路電源組成。比如,TPS65050為CPU、內(nèi)存、外設(shè)、I/O、藍(lán)牙等無線功能供電;屏幕背光照明的白光LED電源則由分立器件提供,以便允許同一平臺的不同機(jī)種使用不同的屏幕。獨(dú)立充電器件BQ24032A可實(shí)現(xiàn)最佳的充電效率和電池管理功能,設(shè)計(jì)人員只要改變充電器件便可采用大型或小型電池,或選擇是否提供USB充電功能。基于這種模塊化理念設(shè)計(jì)的電源系統(tǒng)不會占用太多電路板空間,但元件的位置更有彈性,且易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。
高度集成的解決方案適合對靈活性要求不高的高產(chǎn)量應(yīng)用;分立解決方案有助于實(shí)現(xiàn)困難的電路板布局并達(dá)到嚴(yán)苛的電磁兼容性要求;模塊化方案兼具前者的高集成度優(yōu)勢和后者的靈活性優(yōu)勢,適用于必須支持不同市場的產(chǎn)品。當(dāng)然,具體選用哪種方案還需根據(jù)特定應(yīng)用的需求來定。
除了便攜式設(shè)備外,數(shù)字電視、3G通訊、汽車電子、計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制等應(yīng)用領(lǐng)域的電源管理技術(shù)也涌現(xiàn)了很多新的亮點(diǎn),本期專題將為您提供這些熱點(diǎn)應(yīng)用的最新電源技術(shù)和應(yīng)用指南。 (end)