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隨著便攜產品日趨小巧輕薄，對
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便攜產品的電源設計需要系統級思維，在開發手機、MP3、PDA、PMP、DSC等由電池供電的低功耗產品時，如果電源系統設計不合理，會影響到整個系統的架構、產品的特性組合、元件的選擇、軟件的設計以及功率分配架構等。同樣，在系統設計中，也要從節省電池能量的角度出發多加考慮。例如，現在便攜產品的處理器一般都設有幾種不同的工作狀態，通過一系列不同的節能模式(空閑、睡眠、深度睡眠等)可減少對電池容量的消耗。當用戶的系統不需要最大處理能力時，處理器就會進入電源消耗較少的低功耗模式。
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從便攜式產品電源管理的發展趨勢來看，需要考慮以下幾個問題：1. 電源設計必須要從成本、性能和產品上市時間等整個系統設計來考慮；2. 便攜產品日趨小巧輕薄化，必需考慮電源系統體積小、重量輕的問題；3. 選用電源管理芯片力求高集成度、高可靠性、低噪聲、抗干擾、低功耗，突破散熱瓶頸，延長電池壽命；4. 選用具有新技術的新型電源芯片進行方案設計，這是保證產品先進性的基本條件，也是便攜產品電源管理的永恒追求。
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便攜產品常用電源管理芯片包括：低壓差穩壓器(LDO)、非常低壓差穩壓器(VLDO)、基于電感器儲能的
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選用電源管理芯片時應注意：選用生產工藝成熟、品質優秀的生產廠家產品；選用工作頻率高的芯片，以降低周邊電路的應用成本；選用封裝小的芯片，以滿足便攜產品對體積的要求；選用技術支持好的生產廠家，方便解決應用設計中的問題；選用產品資料齊全、樣品和DEMO易于申請、能大量供貨的芯片；選用性價比好的芯片。
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LDO線性低壓差穩壓器
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LDO線性低壓差穩壓器是最簡單的
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LDO電流主通道在其內部是由一個MOSFET加一個過流檢測電阻組成，肖特基二極管作反相保護，輸出端的分壓電阻取出返饋電去控制MOSFET的流通電流大小，EN使能端可從外部去控制它的工作狀態，內部還設置過流保護、過溫保護、信號放大、
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低壓差穩壓器的應用象三端穩壓一樣簡單方便，一般在輸入、輸出端各加一個濾波電容器即可。電容器的材質對濾波效果有明顯影響，一定要選用低ESR的X7R & X5R陶瓷電容器。
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LDO布線設計要點是考慮如何降低PCB板上的噪音和紋波，如何走好線是一個技巧加經驗的工藝性細活，也是設計產品成功的關鍵之一。圖1說明了如何設計走線電路圖，掌握好電流回流的節點，有效的控制和降低噪音和紋波。優化布線方案是值得參考的。
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圖1：LDO布線電路方案
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如果一個驅動圖像處理器的LDO輸入電源是從單節鋰電池標稱的3.6V，在電流為200mA時輸出1.8V電壓，那么轉換效率僅為50%，因此在手機中產生一些發熱點，并縮短了電池工作時間。雖然就較大的輸入與輸出電壓差而言，確實存在這些缺點，但是當電壓差較小時，情況就不同了。例如，如果電壓從1.5V降至1.2V，效率就變成了80%。
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當采用1.5V主電源并需要降壓至1.2V為DSP內核供電時，開關穩壓器就沒有明顯的優勢了。實際上，開關穩壓器不能用來將1.5V電壓降至1.2V，因為無法完全提升MOSFET(無論是在片內還是在片外)。LDO穩壓器也無法完成這個任務，因為其壓差通常高于300mV。
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理想的解決方案是采用一個VLDO穩壓器，輸入電壓范圍接近1V，其壓差低于300mV，內部基準接近0.5V。這樣的VLDO穩壓器可以很容易地將電壓從1.5V降至1.2V，轉換效率為80%。因為在這一電壓上的功率級通常為100mA左右，那么30mW的功率損耗是可以接受的。VLDO的輸出紋波可低于1mVP-P。將VLDO作為一個降壓型開關穩壓器的后穩壓器就可容易地確保低紋波。
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開關式DC/DC升降壓穩壓器按其功能分成Buck開關式DC/DC降壓穩壓器、Boost開關式DC/DC升壓穩壓器和根據鋰電池的電壓從4.2V降低到2.5V能自動切換降升壓功能的Buck-Boost開關式DC/DC升降壓穩壓器。當輸入與輸出的電壓差較高時，開關穩壓器避開了所有線性穩壓器的效率問題。它通過使用低電阻開關和磁存儲單元實現了高達96%的效率，因此極大地降低了轉換過程中的功率損失。
Buck開關式DC/DC降壓穩壓器是一種采用恒定頻率、電流模式降壓架構，內置主(P溝道MOSFET)和同步(N溝道MOSFET)開關。PWM控制的振蕩器頻率決定了它的工作效率和使用成本。選用開關頻率高的DC/DC可以極大地縮小外部電感器和電容器的尺寸和容量，如超過2MHz的高開關頻率。開關穩壓器的缺點較小，通?？梢杂煤玫脑O計技術來克服。但是電感器的頻率外泄干擾較難避免，設計應用時對其EMI輻射需要考慮。
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圖2給出了Buck開關式
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圖2：Buck開關式DC/DC應用線路設計
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要得到一個運作穩定和低噪音的高頻開關穩壓器，需要小心安排PCB板的布局結構，所有的器件必需靠近DC/DC，可以把PCB板按功能分成幾塊，如圖3所示。1. 保持通路在Vin、Vout之間，Cin、Cout接地很短，以降低噪音和干擾；2. R1、R2和CF的反饋成份必須保持靠近VFB反饋腳，以防噪音；3. 大面積地直接聯接2腳和Cin、Cout的負端。
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DC/DC應用舉例：1. APS1006為MCU/DSP核(Core)供電；2. APS1006應用于電子礦燈(圖3)；3. APS1046應用于0.8-1.8'微硬盤供電(圖4)；4. APS1006、APS4070應用于智能手機(圖5)。
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圖3：APS1006應用于電子礦燈
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圖4：APS1046應用于0.8-1.8'微硬盤供電
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圖5：APS1006、APS4070在智能手機上的應用
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電荷泵及其應用技巧
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電容式電荷泵通過開關陣列和振蕩器、邏輯電路、比較控制器實現電壓提升，采用電容器來貯存能量。電荷泵是無須電感的，但需要外部電容器。工作于較高的頻率，因此可使用小型陶瓷電容(1μF)，使空間占用最小，使用成本低。電荷泵僅用外部電容即可提供±2倍的輸出電壓。其損耗主要來自電容器的等效串聯電阻(ESR)和內部開關晶體管的RDS(ON)。
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電荷泵轉換器不使用電感，因此其輻射EMI可以忽略。輸入端噪聲可用一只小型電容濾除。它輸出電壓是工廠生產時精密予置的,調整能力是通過后端片上線性調整器實現的，因此電荷泵在設計時可按需要增加電荷泵的開關級數，以便為后端調整器提供足夠的活動空間。電荷泵十分適用于便攜式應用產品的設計。從電容式電荷泵內部結構來看，它實際上是一個片上系統。
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電荷泵是一種無幅射的有效升壓器件，它不使用電感器而使用電容器作為儲能器件。在設計應用時需要注意電容器的容量和材質對輸出紋波的影響。外部電容器的容量關系到輸出紋波，在固定的工作頻率下，太小的電容容量，將使輸出紋波增大。輸出紋波大小與電容器材料介質有關，外部電容器的材料類型關系到輸出紋波。同一電荷泵，使用相同的容量和尺寸而不同材料類型的電容器，輸出紋波的結果。在工作頻率固定，電容器容量相同的情況下，優良的材料介質，將有效地降低紋波。選用低ESR的X7R & X5R陶瓷電容器是一種比較好的選擇。
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LCD Module(LCM)是目前CP、MP3/MP4、PMP需求量較大的產品，在有限的PCB面積上，需要按裝LCD屏、數碼相機的鏡頭和閃光燈、音頻
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電池充電管理芯片和鋰電池保護IC
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鋰電池充電IC是一個片上系統(SoC)，它由讀取使能微控制器、2倍涓流充電控制器、電流環誤差
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鋰電池保護電路是封裝在鋰電池包內的，它由一顆鋰電池保護IC和二顆MOSFET組成。在圖6中，OD代表過放電控制；OC代表過充電控制；P+、P-接充電器；B+、B-接鋰電池。鋰電池保護電路簡單工作原理如下：正常裝態M1、M2均導通；過充電時M2 OC腳由高電位轉至低電位，電閘關閉，截止充電，實現過充電保護；充電電流方向P+-->P-；過放電時M1 OD腳由高電位轉至低電位，電閘關閉，截止充放電，實現過放電保護；放電電流方向P- -->P+。
圖6：鋰電池保護電路
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鋰電池保護電路的PCB板是很小的，設計時必須注意：1. MOSFET盡可能接近B-、P-；2. ESD防護電容器盡可能接近P+、P-；3. 相鄰線間距>0.25mm，通過電流大的線要放寬，地線加寬。
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