配合便攜設(shè)備應(yīng)用要求及技術(shù)趨勢(shì)的安森美半導(dǎo)體電源管理方案

降壓或升壓DC-DC開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器配合應(yīng)用處理器供電或HDMI端口供電
雖然高集成度PMIC的應(yīng)用日益增多，但在便攜產(chǎn)品中，不是所有電源域都需要使用高集成度PMIC。而隨著便攜產(chǎn)品功能不斷增多，集成度相對(duì)較低的電源轉(zhuǎn)換IC的需求也增加了，以此配合增加新功能。

例如，對(duì)于便攜產(chǎn)品而言，為了給高耗電的應(yīng)用處理器供電，設(shè)計(jì)人員可能需要使用DC-DC開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。安森美半導(dǎo)體推出了集成度相對(duì)較低的系列DC-DC開(kāi)關(guān)降壓轉(zhuǎn)換器IC，如NCP6334B/C、NCP6338、NCP636x模塊等。這些IC都接受2.3 V至5.5 V輸入電壓，配合最新電池技術(shù)。以NCP6334B/C為例，這是一款2 A、3 MHz DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器，集成了功率良好(PG)及工作模式選擇(PWM模式或PFM/PWM自動(dòng)模式)功能，是一款節(jié)省成本及空間的方案，非常適合于為要求以低電壓提供大功率的新型微處理器供電。NCP6338功能與NCP6334類似，但可提供高達(dá)6 A輸出電流，配合最新處理器需求。NCP636x模塊則是0.8 A、6 MHz DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器模塊，高達(dá)6 MHz的開(kāi)關(guān)頻率便于采用更小尺寸的外部元器件，使總方案尺寸小于5 mm2(最大高度1 mm)，尤其適合容限極有限的便攜應(yīng)用。

圖3：適合HDMI端口供電的CAT3200HU2低噪聲電源IC。

值得一提的是，如今許多智能手機(jī)都配備HDMI接口，方便用戶傳輸視頻數(shù)據(jù)。這些HDMI接口采用+5 V電壓供電，高于便攜產(chǎn)品中常用的鋰離子電池的供電電壓，這時(shí)候就需要DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器。有利的是，安森美半導(dǎo)體推出了針對(duì)HDMI端口供電應(yīng)用的低噪聲電荷泵DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器CAT3200HU2，這器件接受2.7 V至4.5 V輸入，提供5 V/100 mA(及可調(diào)節(jié)輸出)，采用UDFN-8封裝，適合于3 V至5 V的升壓轉(zhuǎn)換(也適合2.5 V至3.3 V升壓轉(zhuǎn)換)，典型應(yīng)用包括HDMI及DisplayPort端口供電等。圖3顯示的是典型應(yīng)用電路。

低電流、低噪聲LDO配合延長(zhǎng)電池使用時(shí)間及減小尺寸
如前所述，盡管高集成度PMIC在智能手機(jī)便攜產(chǎn)品中應(yīng)用增多，但獨(dú)立的DC-DC開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器或LDO仍有充足應(yīng)用空間，如需要LDO來(lái)配合便攜設(shè)備將電池使用時(shí)間延至最長(zhǎng)并將尺寸減至最小，特別是那些射頻(RF)及噪聲敏感型功能仍然需要使用低噪聲的LDO。以手機(jī)為例，LDO的典型應(yīng)用包括音頻插孔、相機(jī)模塊、顯示屏模塊、GPS模塊、接口、LCD/觸摸屏控制、麥克風(fēng)、GSM/WCDMA 射頻子電路板、藍(lán)牙模塊及USB端口等。

安森美半導(dǎo)體提供適合便攜應(yīng)用的寬廣陣容LDO，其中包括NCP45xx及NCP46xx系列，如NCP4586(100 mA)、NCP4587/89(150/300 mA)、NCP4588(200 mA)、NCP4681/4(150 mA)、NCP4682/5(150 mA)、NCP4680(100 mA)及NCP4683(300 mA)等。此外，CAT62xx系列的多款LDO也非常適合便攜應(yīng)用，包括確保提供500 mA輸出電流的CAT6219、提供兩路300 mA峰值輸出電流的CAT6221、空載接地電流僅為典型值10 μA的CAT6220、提供1 A峰值電流的CAT6243及超低工作電流的CAT6289等。

圖4：CAT6289超低工作電流NanoPower LDO框圖及典型應(yīng)用電路圖。

以CAT6289為例，這是一款超低工作電流(典型值400 nA)的NanoPower LDO，輸入電壓范圍為1.8 V至5.5 V，提供8種標(biāo)準(zhǔn)電壓輸出，包括1.00、1.20、1.25、1.50、1.80、2.50、3.00及3.30 V，10 mA電流時(shí)的典型壓降為380 mV，1 kHz時(shí)的典型電源抑制比(PSRR)為-60 dB。這器件采用小型1.5 mm x 1.5 mm TDFN-6封裝，能夠幫助便攜設(shè)備延長(zhǎng)電池使用時(shí)間，并配合小外形因數(shù)設(shè)計(jì)。

配合便攜設(shè)備不同充電應(yīng)用OVP及OCP保護(hù)方案
智能手機(jī)等采用鋰離子電池供電的便攜設(shè)備在日常充電/供電應(yīng)用中，可能面臨正向/負(fù)向過(guò)壓、過(guò)流等風(fēng)險(xiǎn)，故需要安全的保護(hù)方案。安森美半導(dǎo)體的便攜設(shè)備OVP保護(hù)方案主要包括針對(duì)墻式適配器/USB充電的30 V/高達(dá)3 A系列產(chǎn)品(包括NCP347/348、NCP349、NCP367、NCP370、NCP372及NCP391等)，以及針對(duì)USB充電的20 V/500 mA系列產(chǎn)品(包括NCP360、NCP361、NCP362及NCP373等)；OCP保護(hù)方案包括NCP380、NCP381及NCP382等。