便攜式媒體播放器的電源管理分組技術(06-100)

　　圖 3 給出了同一 IC 封裝中采用幾個電源轉換器的高效集成式功率轉換機制實例。為使處理引擎采用低壓內核電源，主系統(tǒng)電壓為 3.3 V，我們采用帶 FET 的全集成同步 DC/DC 降壓轉換器來實現(xiàn)最大功率效率，并盡可能減少外部組件數。采用該解決方案時，無需使用占地較大的散熱片。相對 DC/DC 控制器解決方案而言，全集成的 DC/DC 轉換器采用片上轉換 FET 并實現(xiàn)內部補償機制。這就是說，設計工程師不必選擇外部晶體管，也不必采用昂貴而難用的設計軟件來分析補償與穩(wěn)定條件。組件選擇非常方便，我們只需根據數據表單，采用推薦的電感器即可。

　　最多4個線性穩(wěn)壓器為音頻、RF 及其他子組件提供低電流輔助電源，這有助于減少組件數，針對不同類型的電壓軌，在成本、大小和效率之間實現(xiàn)最佳平衡。

　　集成電源管理解決方案具有一些能夠顯著節(jié)省板級空間的獨特特性。由于集成了所有開關晶體管，因此電路只需要兩個電感器和少數幾個電容器。2.25 MHz高開關頻率使電感器尺寸減小到 2.2mH，從而能使用高度還不足 1 毫米的芯片電感器，而轉換效率仍高達 90% 以上。為進一步降低功耗，DC/DC 穩(wěn)壓器還提供自動 PFM/PWM 模式轉換功能，在很大負載范圍上,都能最大化轉換效率。低負載電流運行時，轉換器可進入脈沖頻率調制 (PFM) 模式，而負載電流大于 50 mA 時，脈沖寬度調制 (PWM) 控制方案則能對其提供支持。

　　4 個線性穩(wěn)壓器和 1 個輸出電容器即可提供低電流電源。為盡可能提高設計靈活性，該器件還提供串行接口，以便實現(xiàn)穩(wěn)壓器電壓的靈活編程，這樣處理系統(tǒng)就能控制自己的電源，并調節(jié)電源電壓以優(yōu)化電源性能。該器件采用小型QFN封裝，這樣IC的面積可減至4mmx4mm。

　　結語

　　便攜式媒體播放器在便攜式電子設備市場中的份額不斷上升。消費者希望小型設備能夠提供更多功能，且實現(xiàn)更長的工作時間。電池技術與低功耗半導體組件的不斷發(fā)展可以幫助工程師逐步滿足上述要求。與此同時，電源設計人員在電子產品設計中發(fā)揮關鍵作用。精確監(jiān)測電池容量有助于充分利用電池全部電力，與高效的功率轉換相結合，有助于充分發(fā)揮電池的作用。我們采用高度集成的電源管理設備，并盡可能減少外部組件數和封裝尺寸，這有助于高效利用有限的板級空間，以便集成更多功能，并減小產品尺寸與重量。