便攜式媒體播放器的電源管理分組技術(shù)(06-100)

　　最新的市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，便攜式媒體播放器是目前發(fā)展最快的便攜式消費(fèi)類電子終端設(shè)備。消費(fèi)者希望在路上也能聆聽(tīng)他們喜愛(ài)的音樂(lè)，欣賞視頻剪輯甚至電影。不過(guò)，消費(fèi)者還希望獲得更多功能。即將推出的媒體播放器將集成 GPS 功能和音視頻廣播接收功能。

　　越來(lái)越多的器件功能對(duì)設(shè)計(jì)工程師提出了一些重大的技術(shù)挑戰(zhàn)。媒體播放器需要存儲(chǔ)并快速處理海量數(shù)據(jù)，提供高質(zhì)量的音視頻重現(xiàn)功能。因此，電源管理已成為能否提供更長(zhǎng)工作和待機(jī)時(shí)間的重要因素，關(guān)系到一種產(chǎn)品的商業(yè)成敗。

　　我們不妨來(lái)了解一下現(xiàn)代模擬電源管理系統(tǒng)的特性、性能折衷策略以及分組技術(shù)，該系統(tǒng)不僅能確保電池充電快速、安全，而且還可為便攜式媒體播放器的所有系統(tǒng)組件高效供電。     

　　設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

　　不斷發(fā)展的消費(fèi)者需求對(duì)技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。音頻/視頻播放、游戲及全球定位系統(tǒng) (GPS) 等功能都需要高效使用電池電量。設(shè)計(jì)時(shí)尚、小巧、用戶友好型器件要求采用極微小的集成電子與機(jī)械組件。

　　為了盡可能延長(zhǎng)工作時(shí)間，設(shè)計(jì)人員必須正確選擇電池的化學(xué)特性與容量。精確的電池電量監(jiān)測(cè)有助于避免系統(tǒng)過(guò)早關(guān)閉，并使系統(tǒng)充分利用電池可用電量。正確選擇功率轉(zhuǎn)換電路也決定著電池為系統(tǒng)供電的效率。

　　器件有著嚴(yán)格的尺寸要求，因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)在小而薄的封裝中采用集成元件，確保良好的功耗性能。雖然現(xiàn)代電源 IC 能在同一器件上集成數(shù)個(gè)電源通道，但我們必須了解系統(tǒng)的電源分組，以避免過(guò)度集成。在復(fù)雜的電子系統(tǒng)中，如果所有供電元件都集中在相同的位置，這樣會(huì)造成電源管理設(shè)備到實(shí)際負(fù)載點(diǎn)的線跡過(guò)長(zhǎng)，從而會(huì)導(dǎo)致噪聲和散熱問(wèn)題，進(jìn)而延長(zhǎng)開發(fā)時(shí)間。

　　創(chuàng)新型解決方案

　　處理設(shè)備居于便攜式媒體播放器(圖1)的核心地位，它通常結(jié)合了微控制器和數(shù)字信號(hào)處理內(nèi)核，負(fù)責(zé)處理不同來(lái)源的音頻和視頻數(shù)據(jù)，并管理用戶界面。高質(zhì)量音頻編解碼器確保對(duì)聲音信息的適當(dāng)編碼和重現(xiàn)。視頻編碼器使便攜式媒體播放器能連接到外部監(jiān)視器或電視機(jī)，適合大屏幕觀賞。顯示設(shè)備主要是彩色薄膜晶體管 (TFT) LCD 模塊，LCD 模塊通常包括行列視頻驅(qū)動(dòng)器和實(shí)現(xiàn)背光功能的白光 LED 電源。