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最佳平衡。

　　集成電源管理解決方案具有一些能夠顯著節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，以便實現穩壓器電壓的靈活編程，這樣處理系統就能控制自己的電源，并調節電源電壓以優化電源性能。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，且實現更長的工作時間。電池技術與低功耗半導體組件的不斷發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揮關鍵作用。精確監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。