便攜式設(shè)備的另外一個(gè)趨勢是加入高容量的微型硬盤驅(qū)動器，從而使智能手機(jī)、PMP等擁有高密度存儲能力。所用的大部分硬盤驅(qū)動器都具有一個(gè)直徑為1英寸或更小的盤片，在盤片旋轉(zhuǎn)加速的過程中，峰值電流需求有可能高達(dá)500mA，這無疑給緊張的功率預(yù)算雪上加霜。2.5寸、3寸甚至5寸彩色lcd屏的逐漸采用也使得高效率的LED背光和LCD偏壓繼續(xù)成為備受關(guān)注的電源|穩(wěn)壓器|穩(wěn)壓器管理技術(shù)" title="管理技術(shù)">管理技術(shù)。此外，由于MP3、PDA、GPS設(shè)備和筆記本電腦大量使用USB接口，
兼具數(shù)據(jù)傳輸和充電的單一miniUSB接口成為手機(jī)未來的發(fā)展趨勢，這也要求有新的電池管理和電源管理" title="電源管理">電源管理芯片。
幸運(yùn)的是，不斷發(fā)展的電源管理技術(shù)正在滿足便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品對電池使用時(shí)間、功能集成度、可靠性、外形因子以及成本這些看起相互矛盾的應(yīng)用需求。例如，采用電源路徑管理技術(shù)的電池充電" title="電池充電">電池充電器IC允許在給電池充電的同時(shí)運(yùn)行系統(tǒng)；結(jié)合了開關(guān)型調(diào)節(jié)器和LDO調(diào)節(jié)器優(yōu)勢的新型電源管理IC可進(jìn)一步提高功率轉(zhuǎn)換效率；動態(tài)功率調(diào)節(jié)技術(shù)有效提高了負(fù)載功率的使用效率；電源管理單元(PMU)更是可以在一個(gè)很小的面積里集成了幾乎所有電源功能，最大限度地減少了電源系統(tǒng)占位面積。本文將重點(diǎn)討論面向便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品應(yīng)用的電池充電管理IC、LDO、DC/DC調(diào)節(jié)器、PMU、LED電源驅(qū)動IC等電源管理技術(shù)的最新發(fā)展趨勢和解決方案。
電源路徑管理技術(shù)滿足同時(shí)充電和負(fù)載供電需求
大多數(shù)便攜式消費(fèi)產(chǎn)品通常都可以通過一個(gè)AC適配器、一根通用USB電纜或一節(jié)鋰離子/鋰聚合物電池來供電。有時(shí)人們希望在給設(shè)備充電的同時(shí)繼續(xù)觀看視頻、打電話或者玩游戲。為滿足充電過程中的系統(tǒng)大電流需求，很可能出現(xiàn)充電電流比較小，造成充電管理指示不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。因此，這些電源之間的電源路徑管理非常重要。
凌力爾特的LTC3555可解決這些問題，它對AC適配器、USB電纜和鋰離子電池之間的功率路徑進(jìn)行無縫管理，并遵循USB電源標(biāo)準(zhǔn)。該芯片還具有一個(gè)可提供高達(dá)1.2A充電電流的全功能鋰離子/鋰聚合物電池充電器，以及3個(gè)高效同步降壓型轉(zhuǎn)換器(用于產(chǎn)生大多數(shù)USB外設(shè)都需要的低電壓軌)。LTC3555的功率傳輸方法不同于現(xiàn)有的電池和電源管理IC(后者是充電器饋送系統(tǒng))。在此類系統(tǒng)中，外部電源并不直接向負(fù)載供電，而是采用AC適配器或USB端口來給電池充電，然后再由電池向負(fù)載供電。如果電池被深度放電，則在負(fù)載獲得功率的過程中會有一個(gè)延遲。這是因?yàn)樵陔姵孬@取所需的最小電荷量之前是不能夠從它那里吸取功率的。采用LTC3555可消除該延遲，從而使得便攜式設(shè)備能夠在墻上適配器或USB電源接入后立即上電。
此外，該芯片還將把負(fù)載未使用的所有可用功率都用來給電池充電。
??? “這能帶來兩個(gè)好處，即消除充電延遲，且允許電池充電和負(fù)載供電同時(shí)進(jìn)行，從而延長了應(yīng)用的有效運(yùn)行時(shí)間，并在與USB電纜相連時(shí)加快了充電速度。這種電源管理方法的另一項(xiàng)優(yōu)勢是在可以使用AC或USB電源的情況下提高效率?！绷枇柼毓井a(chǎn)品市場經(jīng)理TonyArmstrong表示。
此外，手機(jī)充電器及接口技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化符合人們的需求，單一的miniUSB接口既用于數(shù)據(jù)傳輸又用作供電，成為未來的發(fā)展趨勢。TI的單節(jié)鋰離子電池充電管理芯片BQ24070正好可滿足這一需求。作為TI高集成度bqTINY-III系列充電與系統(tǒng)電源管理器件的一員，它集成了2AAC電源開關(guān)、1.5A充電FET、電流傳感器、反向阻斷保護(hù)和熱穩(wěn)壓等電池管理功能。它采用了TI的動態(tài)電源路徑管理(DPPM)技術(shù)，可為系統(tǒng)供電同時(shí)獨(dú)立為電池充電，并根據(jù)系統(tǒng)電壓動態(tài)調(diào)節(jié)充電電流。
TI公司的高性能模擬產(chǎn)品高級市場營銷工程師何信龍介紹道，“BQ24070支持單一的miniUSB接口，可自動選擇ACAdapter或USB供電，并可根據(jù)不同的電源選擇不同的充電速率。當(dāng)電源供應(yīng)不足，而充電時(shí)Wi-Fi、藍(lán)牙和手機(jī)電視等功能又需要瞬間大電流時(shí)，電池可以補(bǔ)充供電。”