利用新興的電源管理技術設計消費類電子產品電源

目前的便攜式消費類電子產品需要更短的充電時間、穩定的電壓和可靠的電池監測功能，高效的PMIC必須以適于消費類電子的小型封裝提供低廉而通用的解決方案，并配以最佳的性能和最高的效率來為系統設計人員提供更高的價值。
隨著CMOS技術不斷向深亞微米發展，高度集成的電路同電池續航能力方面的顯著進步共同迎來了消費類電子設備的新時代，并開創了無限的可能性。要實現高度集成，就需要我們采用先進的電源與系統管理技術在更小型的封裝中處理更高的電流以及更低的系統電壓，這進一步加大了對散熱管理的要求。此外，隨著越來越多的系統實現了便攜性，電池供電的重要性也日益提高。我們必須能夠監控系統性能，提高系統效率，并盡可能延長電池的使用壽命，同時不管電池具有何種化學特性，均應實現快速充電，這都是消費類電子產品開發商所要面臨的新挑戰。為了適應設備小型化的空間尺寸要求，并滿足功能升級的需要，電源、電池管理及專用系統功能均要求高度集成的高級解決方案，這些都是成功開展消費類電子系統設計所應解決的重大問題。
當前消費類電子應用中的電源管理與供電系統非常先進、復雜。從傳統上來說，我們將不同的系統功能分開來考慮、設計并加以集成，供電與管理通常是隨后才考慮到的問題。在許多情況下，我們都采用不同的穩壓器，根據產品功能數量的不同，設備中不同的穩壓組件可能多達10個乃至20個。這樣的“電源管理”及供電技術成本不菲、效率低下、占用的板級空間也很大，上述問題都會妨礙消費類電子應用目標的實現。
對于便攜式產品設計工程師而言，高度集成的數控電源及電池管理IC(PMIC)將成為尖端便攜式產品系統級發展策略中至關重要的部分。系統成本有望不斷降低，同時靈活性與可靠性也有望提高，這些積極因素都推動著數控PMIC的開發。

利用“升-降壓”技術延長電池壽命
就功能豐富的便攜式應用而言，延長電池使用壽命的關鍵在于設計高效的電源電路，并實現智能的電源管理。這種電路正從簡單而效率低下的穩壓器電路逐漸發展成為開關式穩壓器組件。這種過渡對低壓應用尤其重要，這也是消費類電子市場的推進力量。通過開關式穩壓器可實現更高的效率，這一點也受到機械設計人員的歡迎，因為效率的提高會降低散熱要求。同時，隨著外部濾波組件的小型化，相同的特性和功能所需的封裝也越來越小。但是，開關式電源也確有其弱勢，用于產生所需電壓(并給低壓組件供電)的脈寬調制(PWM)總會給敏感的電路帶來更多噪聲。此外，這種拓撲還會在輕負載情況下降低效率。
消費電子應用領域的另一項發展也很引人注目，這就是“升-降壓”穩壓器件的采用。許多電池供電的應用都需要這種穩壓器，因為鋰離子電池供電的系統具有VBATT電壓特性(見圖1)，也由于應用所采用的許多IP塊都是3.3V的內核邏輯器件。當VIN大于降壓模式(VOUT)時，“升-降壓”調壓器作為線性穩壓器發揮作用，不過當VIN下降至低于某一給定閾值時，又會過渡成為升壓穩壓器。
就鋰離子電池系統而言，電池完全充電以支持降壓工作時，能夠提供充足的電壓。不過，隨著電池電量的消耗，電池輸出會下降，到某一時段我們就必須采用升－降電路的升壓模式來提高電池電壓，并根據整體設備規范要求為負載的內核邏輯器件提供適當的電壓。