《電子技術應用》
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便攜式設備中PMU的集成化

2011-07-25

7月14至15日,2011便攜產品創新技術展在深圳會展中心4號館成功舉辦,同期還舉行了第七屆便攜產品設計與電源管理技術研討會。會上,各個巨頭企業就便攜設備電源管理方面的設計做了自己的詮釋。7月14日,美國國家半導體市場部經理鐘建鵬就“便攜電子應用中的電源管理芯片”這一主題做了深入淺出的講解。

  現在PMIC的集成化已經成為了一種趨勢。“PMU中會涉及到除電源范疇以外的一些功能的設計,怎樣做取舍是個問題,PMIC設計的一個重點是集成。”鐘建鵬說,在PMU中可以加入Lighting、LED驅動、RF電源、音頻模塊等部分。他以智能手機為例,對此新技術做了闡述。

  

 

  LED在智能手機中的應用是非常普遍的,做好這個方面的管理對于電源管理來說至關重要。據鐘建鵬介紹,在國半的新產品中應用到了一種叫做CABC的技術,此技術可以根據圖片本身的明暗來調節LED的亮度,從而進一步提高背光效率。另外,在提高屏幕LED背光效率方面,會采用PWM加上Linear的方式進行調節,LED亮度高時采用Linear調節,低時采用PWM調節,這可以有效減少PWM對于電池的干擾。閃光燈的電流管理也是非常重要的一環,這需要瞬間的大電流,而當電源電壓比較低時,就會造成死機等問題。對此,國半的解決方案是,通過high side的方式簡化設計,降低潛在危險。該方案采用兩種機制,一是將閃光燈的驅動跟RPA的工作連接起來,當RPA工作時,會控制閃光燈驅動工作在一個低電流的狀態,這樣就可以避免兩個大電流的疊加對電源造成干擾。另外,IC在enable本身來驅動LED的同時,會監控電池的電壓,當電池電壓低到一個設定值時,LED驅動電流就不再增長了。對于RPA來講,其輸出是低于供電電壓的,直觀的方法就是動態的調整Vcc,從而避免資源的浪費。

  

 

  RF供電在電池供電中也占據相當的份額。RF電源會有不同的應用,一種是,比較常態的DC/DC的電流在600mA左右的3G線性供電,另一種是,在支持比較高的3G規范時,瞬間功率會比較高,器件的電壓會上升,這就需要引入buckboost,除了要給3GPA供電外,還需要一個大電流的DC/DC給GSMPA供電。

  在LDO的設計上,客戶需要的是高PSRR值、高抗干擾能力和很低的噪聲。國半的很多產品已經具備很優秀的參數了。

  最后,在做PMU集成時,雖然IC可以做的非常小,但是外圍器件的設計成了一件比較尷尬的事情,但是,國半的解決方案新穎而獨特,比方說,LDO的輸出需要電容,在做集成時,不必在輸出附近加上電容,而只要在回路里加上電容就可以減小設計上的麻煩。

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