便攜式設(shè)備中PMU的集成化

　　7月14至15日，2011便攜產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)展在深圳會(huì)展中心4號(hào)館成功舉辦，同期還舉行了第七屆便攜產(chǎn)品設(shè)計(jì)與電源管理技術(shù)研討會(huì)。會(huì)上，各個(gè)巨頭企業(yè)就便攜設(shè)備電源管理方面的設(shè)計(jì)做了自己的詮釋。7月14日，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體市場(chǎng)部經(jīng)理鐘建鵬就“便攜電子應(yīng)用中的電源管理芯片”這一主題做了深入淺出的講解。

　　現(xiàn)在PMIC的集成化已經(jīng)成為了一種趨勢(shì)。“PMU中會(huì)涉及到除電源范疇以外的一些功能的設(shè)計(jì)，怎樣做取舍是個(gè)問(wèn)題，PMIC設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)是集成。”鐘建鵬說(shuō)，在PMU中可以加入Lighting、LED驅(qū)動(dòng)、RF電源、音頻模塊等部分。他以智能手機(jī)為例，對(duì)此新技術(shù)做了闡述。

 

　　LED在智能手機(jī)中的應(yīng)用是非常普遍的，做好這個(gè)方面的管理對(duì)于電源管理來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。據(jù)鐘建鵬介紹，在國(guó)半的新產(chǎn)品中應(yīng)用到了一種叫做CABC的技術(shù)，此技術(shù)可以根據(jù)圖片本身的明暗來(lái)調(diào)節(jié)LED的亮度，從而進(jìn)一步提高背光效率。另外，在提高屏幕LED背光效率方面，會(huì)采用PWM加上Linear的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，LED亮度高時(shí)采用Linear調(diào)節(jié)，低時(shí)采用PWM調(diào)節(jié)，這可以有效減少PWM對(duì)于電池的干擾。閃光燈的電流管理也是非常重要的一環(huán)，這需要瞬間的大電流，而當(dāng)電源電壓比較低時(shí)，就會(huì)造成死機(jī)等問(wèn)題。對(duì)此，國(guó)半的解決方案是，通過(guò)high side的方式簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，降低潛在危險(xiǎn)。該方案采用兩種機(jī)制，一是將閃光燈的驅(qū)動(dòng)跟RPA的工作連接起來(lái)，當(dāng)RPA工作時(shí)，會(huì)控制閃光燈驅(qū)動(dòng)工作在一個(gè)低電流的狀態(tài)，這樣就可以避免兩個(gè)大電流的疊加對(duì)電源造成干擾。另外，IC在enable本身來(lái)驅(qū)動(dòng)LED的同時(shí)，會(huì)監(jiān)控電池的電壓，當(dāng)電池電壓低到一個(gè)設(shè)定值時(shí)，LED驅(qū)動(dòng)電流就不再增長(zhǎng)了。對(duì)于RPA來(lái)講，其輸出是低于供電電壓的，直觀的方法就是動(dòng)態(tài)的調(diào)整Vcc，從而避免資源的浪費(fèi)。

 

　　RF供電在電池供電中也占據(jù)相當(dāng)?shù)姆蓊~。RF電源會(huì)有不同的應(yīng)用，一種是，比較常態(tài)的DC/DC的電流在600mA左右的3G線性供電，另一種是，在支持比較高的3G規(guī)范時(shí)，瞬間功率會(huì)比較高，器件的電壓會(huì)上升，這就需要引入buckboost，除了要給3GPA供電外，還需要一個(gè)大電流的DC/DC給GSMPA供電。

　　在LDO的設(shè)計(jì)上，客戶需要的是高PSRR值、高抗干擾能力和很低的噪聲。國(guó)半的很多產(chǎn)品已經(jīng)具備很優(yōu)秀的參數(shù)了。

　　最后，在做PMU集成時(shí)，雖然IC可以做的非常小，但是外圍器件的設(shè)計(jì)成了一件比較尷尬的事情，但是，國(guó)半的解決方案新穎而獨(dú)特，比方說(shuō)，LDO的輸出需要電容，在做集成時(shí)，不必在輸出附近加上電容，而只要在回路里加上電容就可以減小設(shè)計(jì)上的麻煩。