便携式媒体播放器的电源管理分组技术(06-100)

　　图 3 给出了同一 IC 封装中采用几个电源转换器的高效集成式功率转换机制实例。为使处理引擎采用低压内核电源，主系统电压为 3.3 V，我们采用带 FET 的全集成同步 DC/DC 降压转换器来实现最大功率效率，并尽可能减少外部组件数。采用该解决方案时，无需使用占地较大的散热片。相对 DC/DC 控制器解决方案而言，全集成的 DC/DC 转换器采用片上转换 FET 并实现内部补偿机制。这就是说，设计工程师不必选择外部晶体管，也不必采用昂贵而难用的设计软件来分析补偿与稳定条件。组件选择非常方便，我们只需根据数据表单，采用推荐的电感器即可。

　　最多4个线性稳压器为音频、RF 及其他子组件提供低电流辅助电源，这有助于减少组件数，针对不同类型的电压轨，在成本、大小和效率之间实现最佳平衡。

　　集成电源管理解决方案具有一些能够显著节省板级空间的独特特性。由于集成了所有开关晶体管，因此电路只需要两个电感器和少数几个电容器。2.25 MHz高开关频率使电感器尺寸减小到 2.2mH，从而能使用高度还不足 1 毫米的芯片电感器，而转换效率仍高达 90% 以上。为进一步降低功耗，DC/DC 稳压器还提供自动 PFM/PWM 模式转换功能，在很大负载范围上,都能最大化转换效率。低负载电流运行时，转换器可进入脉冲频率调制 (PFM) 模式，而负载电流大于 50 mA 时，脉冲宽度调制 (PWM) 控制方案则能对其提供支持。

　　4 个线性稳压器和 1 个输出电容器即可提供低电流电源。为尽可能提高设计灵活性，该器件还提供串行接口，以便实现稳压器电压的灵活编程，这样处理系统就能控制自己的电源，并调节电源电压以优化电源性能。该器件采用小型QFN封装，这样IC的面积可减至4mmx4mm。

　　结语

　　便携式媒体播放器在便携式电子设备市场中的份额不断上升。消费者希望小型设备能够提供更多功能，且实现更长的工作时间。电池技术与低功耗半导体组件的不断发展可以帮助工程师逐步满足上述要求。与此同时，电源设计人员在电子产品设计中发挥关键作用。精确监测电池容量有助于充分利用电池全部电力，与高效的功率转换相结合，有助于充分发挥电池的作用。我们采用高度集成的电源管理设备，并尽可能减少外部组件数和封装尺寸，这有助于高效利用有限的板级空间，以便集成更多功能，并减小产品尺寸与重量。