用于下一代移動電話的電源管理劃分

圖3：用于高亮度相機閃光燈LED的高效率DC/DC升壓塊

手機中的幾種子系統(tǒng)可能需要有精確的內(nèi)核源電壓。線性調(diào)整器通常被認為是一種用于電壓調(diào)整的小尺寸及低成本解決方案。但當電流高于 200mA時，由于功耗過高，它們開始需要既占空間又價格昂貴的散熱片。功耗是由供電時較大的輸入－輸出電壓差乘以輸出電流所致，例如，從3.6-V鋰離子電池上得到的1.2V / 500mA內(nèi)核電壓等。盡管線性調(diào)整器能以33%的效率來進行這種調(diào)整，并因此而成為"燃燒"電池功率及產(chǎn)生熱量的主要來源，但DC/DC轉(zhuǎn)換器卻能以高于90% 的效率很好地工作，且只消耗LDO浪費的一小部分功率。采用最高級模擬工藝與設(shè)計技術(shù)的最新一代DC/DC轉(zhuǎn)換器擁有好幾項空間節(jié)省特性。圖4給出了一種用于高達500-mA內(nèi)核電流的超小型及高精度DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器。由于兩個開關(guān)晶體管均為集成，故電路僅需一個電感及兩個小電容。獨特的控制架構(gòu)能使電源極迅速地對負載瞬變做出反應(yīng)，并保留+/-1% 的高電壓調(diào)整精度--正如當今高性能處理內(nèi)核所要求的那樣。3MHz的開關(guān)頻率可將電感尺寸減小至僅為1mH，從而允許使用高度小于1 mm的低高度芯片電感。器件還提供有芯片級封裝以將IC尺寸減小至2 mm x 1 mm。整個解決方案可構(gòu)建成能安裝至5 x 5 mm2 空間中。為進一步優(yōu)化功耗，高級DC/DC調(diào)整器還具有自動PFM/PWM模式轉(zhuǎn)換能力，以提高寬負載范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)換效率。在輕負載條件下，轉(zhuǎn)換器進入脈沖頻率調(diào)制 (PFM) 模式，而當負載電流高于50-mA時，則采用脈寬調(diào)制 (PWM) 控制方案，故能以高達80%-90%的效率來提供1.8-V及500-mA的內(nèi)核電源。

圖4：帶小器件與封裝的高頻3-MHz DC/DC轉(zhuǎn)換器

結(jié)論

電源與其他模擬器件的集成是不可避免的，集成的關(guān)鍵在于選擇那些已發(fā)展成為標準并被各種手機平臺所采用的功能。推動功能差異化的領(lǐng)先技術(shù)一般首先采用可進行特性定制的分立形式，這對于消費者及手機型號系列管理來說非常重要，而型號系列管理對于服務(wù)提供商及手機制造商來說又非常關(guān)鍵。電源管理器件正繼續(xù)將尺寸、效率及功耗"推向極至"，并日益在減小手機尺寸與重量方面扮演重要角色。