跟著手機的功用越來越多,模塊電源79868.cn.用戶對手機電池的能量需求也越來越高，現(xiàn)有的鋰離子電池現(xiàn)已越來越難以滿足消費者對正常運用時刻的請求。對此，業(yè)界首要采納兩種辦法
一、是開發(fā)具有更高能量密度的新型電池技能，如燃料電池；
二、是在電池的能量改換功率和節(jié)能方面下功夫；

　　為手機供給電能的技能在近來幾年雖有不少創(chuàng)新和開展，可是還遠遠不能滿足手機功用開展的需求，因而怎么進步電源辦理技能并延伸電池運用壽命，現(xiàn)已成為手機開發(fā)規(guī)劃中的首要應(yīng)戰(zhàn)之一。

首要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1、體積小；這請求進步體系的集成度，減小元器材的封裝體積，減小PCB板的面積，這可能會添加規(guī)劃中處理電磁攪擾(EMI)的難度。
2、分量輕；請求運用高效能的電池，在有限的體積和分量下，進步電池的能量密度。現(xiàn)在大多數(shù)手機都運用單節(jié)鋰離子或鋰聚合物的電池，容量為850-1000mAH.
3、通話時刻長；請求進步作業(yè)時對電池中電能的改換功率，削減待機時的漏電電流，進步運用功率。
4、價格便宜。請求商品的計劃集成度高，分立器材少而且本錢低價。
5、商品更新快。請求元器材簡略易用、便于規(guī)劃運用，硬件軟件平臺一致，便于添加新的功用和特色。

　　因而，手機的電源辦理要在進行手機體系計劃規(guī)劃時歸納考慮，平衡省電、本錢、體積和開發(fā)時刻等多種要素，進行最佳選擇?？偟膩碇v，能夠從進步電能的轉(zhuǎn)化功率和進步電能的運用功率兩方面著手進行手機的全體電源辦理。

一、進步電能的轉(zhuǎn)化功率

　　跟著對電源辦理請求的不斷進步，手持設(shè)備中的電源改換從以往的線性電源逐漸走向開關(guān)式電源。但并非開關(guān)電源能夠替代全部，二者有各自的優(yōu)勢和下風(fēng)，適用于不一樣的場合。

二、線性電源

　　LDO具有本錢低、封裝小、外圍器材少和噪音小的特色。在輸出電流較小時，LDO的本錢只要開關(guān)電源的幾分之一。LDO的封裝從SOT23到SC70、QFN，直至WCSP晶圓級芯片封裝，十分適合在手持設(shè)備中運用。關(guān)于固定電壓輸出的運用場合，外圍只需2到3個很小的電容即可構(gòu)成整個計劃。

　　超低的輸出電壓噪聲是LDO最大的優(yōu)勢。但LDO的缺陷是低功率，且只能用于降壓的場合。LDO的功率取決于輸出電壓與輸入電壓之比：η=Vout/Vin.在輸入電壓為3.6V(單節(jié)鋰電池)的情況下，輸出電壓為3V時，功率為90.9%，而在輸出電壓為1.5V時，功率則下降為41.7%.這樣低的功率在輸出電流較大時，不只會糟蹋許多電能，而且會形成芯片發(fā)熱影響體系穩(wěn)定性。

三、開關(guān)式電源

　　電感式開關(guān)電源是運用電感作為首要的儲能元件，為負載供給繼續(xù)不斷的電流。經(jīng)過不一樣的拓撲構(gòu)造，這種電源能夠完結(jié)降壓、升壓和電壓回轉(zhuǎn)的功用。

　　電感式開關(guān)電源具有十分高的改換功率。在商品作業(yè)時首要的電能損耗包含：內(nèi)置或外置MOSFET的導(dǎo)通損耗，首要與占空比和MOSFET的導(dǎo)通電阻有關(guān);動態(tài)損耗，包含高側(cè)和低側(cè)MOSFET一起導(dǎo)通時的開關(guān)損耗和驅(qū)動MOSFET開關(guān)電容的電能損耗，首要與輸入電壓和開關(guān)頻率有關(guān);靜態(tài)損耗，首要與IC內(nèi)部的漏電流有關(guān)。

　　在電流負載較大時，這些損耗都相對較小，所以電感式開關(guān)電源能夠到達95%的功率?？墒窃谪撦d較小時，這些損耗就會相對變得大起來，影響功率。這時通常經(jīng)過兩種辦法下降導(dǎo)通損耗和動態(tài)損耗，一是PWM形式：開關(guān)頻率不變，調(diào)理占空比。二是PFM形式：占空比相對固定，調(diào)理開關(guān)頻率。

　　電感式開關(guān)電源的缺陷在于電源計劃的全體面積較大(首要是電感和電容)，輸出電壓的紋波較大。在PCB布板時必須分外當心以避免電磁攪擾(EMI)。

　　為了減小對大電感和大電容的需求以及減小紋波，進步開關(guān)頻率是十分有用的辦法。

　　電容式開關(guān)電源

　　電荷泵是運用電容作為儲能元件，其內(nèi)部的開關(guān)管陣列操控著電容的充放電。為了削減因為開關(guān)形成的EMI和電壓紋波，許多IC中選用雙電荷泵的構(gòu)造。電荷泵相同能夠完結(jié)升壓、降壓和回轉(zhuǎn)電壓的功用。

　　因為電荷泵內(nèi)部組織的聯(lián)系，當輸出電壓與收支電壓成必定倍數(shù)聯(lián)系時，比方2倍或1.5倍，最高的功率可達90%以上?？墒枪β蕰鴥烧咧g的比例聯(lián)系而改動，有時功率也可低至70%以下。所以規(guī)劃者應(yīng)盡量運用電荷泵的最佳改換作業(yè)條件。

　　因為儲能電容的約束，輸出電壓通常不超越輸入電壓的3倍，而輸出電流不超越300mA.電荷泵特性介于LDO和電感式開關(guān)電源之間，具有較高的功率和相對簡略的外圍電路規(guī)劃，EMI和紋波的特性居中，可是有輸出電壓和輸出電流的約束。

　　二、進步電能的運用功率

　　在手機中，削減能量的糟蹋、將盡量多的可用電能用于實際需求的當?shù)?，是省電的關(guān)鍵。
　　信號處理體系首要是信號處理器是手機的中心有些，它如同人的心臟，會一向作業(yè)，因而它也是一個首要的手機電能消耗源。那么應(yīng)怎么進步它的功率呢?通常來說可選用以下兩種辦法。

　　辦法1：分區(qū)辦理。將處理某項使命時不需求的功用單元關(guān)掉，比方在進行內(nèi)部計算時，將與外部通訊的接口關(guān)斷或使其進入睡眠狀況。為了到達這一意圖，手機中的信號處理器通常涉及許多個內(nèi)部時鐘，操控著不一樣功用單元的作業(yè)狀況。別的，為不一樣功用塊供電的電源電路是能夠關(guān)斷的。

　　辦法2：改動信號處理器的作業(yè)頻率和作業(yè)電壓?，F(xiàn)在絕大多數(shù)的信號處理器是用CMOS技能制作的。在CMOS電路中，最大的一項功率損耗是驅(qū)動MOSFET柵極所導(dǎo)致的損耗。能夠看出功率損耗與頻率和輸入電壓，即IC的電源電壓的平方成正比。所以針對不一樣的運算和使命，把頻率和電源電壓下降到適宜的值，能夠有用地削減功率損耗。

　　DVS(動態(tài)電壓調(diào)整)技能有用地將處理器與電源改換器連接成閉環(huán)體系，經(jīng)過I2C等總線動態(tài)地調(diào)理供電電壓，一起調(diào)理本身的頻率。TPS65010集成了充電電路、電感式DCDC和LDO.一起還能夠經(jīng)過I2C總線對各路輸出電壓進行調(diào)理，十分適合為OMAP和相似的處理器供電。

　　音頻功率放大多數(shù)

　　音頻功率放大器是手機中又一能量消耗大戶，輸出功率可達750mW，關(guān)于帶有免提功用的手機可達2W.怎么進步放大器的功率呢?傳統(tǒng)的技能選用AB類線性放大器，其功率隨輸出功率改動，最佳只要70%.運用D類功率放大器，運用PWM的辦法，可使功率進步到85-90%.

　　現(xiàn)在為了使規(guī)劃者更方便地進行電源辦理，一些廠商開發(fā)了電源辦理的軟件用于嵌入式操作體系。運用這類操作體系，能夠有用地下降軟件編制中的作業(yè)量，一起優(yōu)化體系的電源辦理。

　　電源辦理對手持設(shè)備日趨重要。一個高效的體系是要將電源辦理的觀念貫穿于規(guī)劃的每一個環(huán)節(jié)，而且平衡體系多方面要素規(guī)劃完結(jié)的。跟著半導(dǎo)體技能和電路規(guī)劃技能的開展，會有越來越多的節(jié)能技能出現(xiàn)，為手持商品的不斷開展助力。

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