先進的便攜電源管理方案

摘要：簡介幾種先進的便攜通訊電源管理方案。

關鍵詞：便攜電源管理；照明電源管理；電池充電；PMIC

便攜通訊產品(如手機)日新月異，迅速發展。用戶要求便攜通訊產品小巧、功能多、耗電少、電池使用壽命長、價格合理。這對便攜通訊產品的電源和電源管理提出新的挑戰。

便攜電源設計主要考慮的問題如下：

·背光/相機閃光燈電源的效率和異常大的電流要求；

·安全、集成的充電器；

·基帶/處理器電源；

·RF電源，特別是RF功率放大器的瞬態響應和尺寸。

業界電源和電源管理領先制造商Maxim公司的便攜通訊電源產品業務總監Tony Lai來華向媒體介紹了公司先進的便攜電源產品和創新技術，包括照明電源管理(相機閃光燈1.2A電源，效率高達94％的電荷泵，高集成、低成本、最小芯片級封裝的LED驅動器)、高集成PMIC(最快的4MHz開關頻率，完整的多媒體/應用電源)、電池充電技術(最小的4mm²CC-CV充電器，USB/AC/電池輸入充電器)。下面簡介其中兩個先進的電源管理產品：高效率負電荷泵，多通道PMIC。

高效率負電荷泵

MAX8647是一款創新型架構的高效率負電荷泵，能以穩定的恒定電流驅動6個LED或兩組RGB LED，用于顯示背光和娛樂照明應用，典型的應用包括蜂窩電話、智能手機、便攜式媒體播放器。MAX8647采用負電荷泵和特別的低壓降自適應電流調整器架構(圖1)，使其在整個Li+電池電壓范圍和LED正向電壓不一致情況下能達到非常高的效率，與傳統方案相比效率提高12％(圖2)，延長了電池使用壽命。它的1MHz固定頻率開關使外部元件特小。最佳化的調整技術能保證具有低EMI和低輸入紋波。FC串行口可以對各個LED進行控制，實現靈活的多區照明管理，支持32級亮度調節，或采用RGB LED支持32768色。低達70gA的靜態電流以及100gA的調光電流有助于實現最低功耗的“常開”TFT顯示器。器件的電流調節精度高達1％，在保證實現每個LED所需亮度的前提下，消耗的電池電流降到最低。它所具有的溫度降額功能，在60℃以上的高環境溫度下能自動降低電流來保護LED。它具有熱關斷、開路和短路保護功能。

MAX8647負電荷泵主要特性歸納如下：

·6個自適應電流調整器；

·每個LED有獨立電源；

·單獨LED亮度控制；

·24mA～0.1mA調光范圍；

·±2％精度，±0.4％匹配(典型值)；

·70uA靜態電流；

·1uA關斷電流；

·起動電流限制；

·保護LED的溫度降額功能；

·3mm×3mm薄QFN封裝。

多通道PMIC

為了滿足便攜通訊產品對電源管理芯片的要求(高效率電源管理，集成監控和電源時序，高集成多電源，智能電池充電配置，靈活的接口，低成本，小尺寸)，Maxim公司推出一系列多通道PMIC：用于應用處理器、DMB、DVB-H、DSP的MAX8667/8電源，效率高達95％集成有充電器、3個降壓DC～DC變換器、2個LDO和智能電源選擇器的MAX8671，帶Li+充電器和智能電源選擇器的高性能7通道PMIC MAX8662，便攜產品用的效率高達96％、8通道PMIC MAX8660，GSM|GPRS PMIC MAX8812等等。

圖3示出GSM/GPRS手機PMICMAX8812應用框圖。MAX8812把7個LDO線性穩壓器、1個高效率降壓變換器、充電器、SIM卡電平轉換器、FC接口等功能集成在1個TQFN封裝中。MAX8812主要性能如下：

·7個LDO低噪聲線性穩壓器(2.8 V@150 m A，2.8 V@150mA，2.8 V@300m A，2.8 V@150mA，2.8 V@150 m A.2.8 V@150mA，1.8V@50mA)；

·1個高效率降壓變換器(1.8V@500mA，任選輸出電壓1.5V、1.6V、1.7V、1.8V)；

·完備的集成充電器(內置30V過壓保護，安全充電的溫度調節CC-CV，經FC控制可編程充電電流)；

·SIM電平轉換器；

·低噪聲高PSSRMIC偏置輸出；

·通過FC接口獨立控制通/斷；

·具有鬧鐘功能的RTC。