用于下一代移動電話的電源管理劃分

圖3：用于高亮度相機閃光燈LED的高效率DC/DC升壓塊

手機中的幾種子系統可能需要有精確的內核源電壓。線性調整器通常被認為是一種用于電壓調整的小尺寸及低成本解決方案。但當電流高于 200mA時，由于功耗過高，它們開始需要既占空間又價格昂貴的散熱片。功耗是由供電時較大的輸入－輸出電壓差乘以輸出電流所致，例如，從3.6-V鋰離子電池上得到的1.2V / 500mA內核電壓等。盡管線性調整器能以33%的效率來進行這種調整，并因此而成為"燃燒"電池功率及產生熱量的主要來源，但DC/DC轉換器卻能以高于90% 的效率很好地工作，且只消耗LDO浪費的一小部分功率。采用最高級模擬工藝與設計技術的最新一代DC/DC轉換器擁有好幾項空間節省特性。圖4給出了一種用于高達500-mA內核電流的超小型及高精度DC/DC降壓轉換器。由于兩個開關晶體管均為集成，故電路僅需一個電感及兩個小電容。獨特的控制架構能使電源極迅速地對負載瞬變做出反應，并保留+/-1% 的高電壓調整精度--正如當今高性能處理內核所要求的那樣。3MHz的開關頻率可將電感尺寸減小至僅為1mH，從而允許使用高度小于1 mm的低高度芯片電感。器件還提供有芯片級封裝以將IC尺寸減小至2 mm x 1 mm。整個解決方案可構建成能安裝至5 x 5 mm2 空間中。為進一步優化功耗，高級DC/DC調整器還具有自動PFM/PWM模式轉換能力，以提高寬負載范圍內的轉換效率。在輕負載條件下，轉換器進入脈沖頻率調制 (PFM) 模式，而當負載電流高于50-mA時，則采用脈寬調制 (PWM) 控制方案，故能以高達80%-90%的效率來提供1.8-V及500-mA的內核電源。

圖4：帶小器件與封裝的高頻3-MHz DC/DC轉換器

結論

電源與其他模擬器件的集成是不可避免的，集成的關鍵在于選擇那些已發展成為標準并被各種手機平臺所采用的功能。推動功能差異化的領先技術一般首先采用可進行特性定制的分立形式，這對于消費者及手機型號系列管理來說非常重要，而型號系列管理對于服務提供商及手機制造商來說又非常關鍵。電源管理器件正繼續將尺寸、效率及功耗"推向極至"，并日益在減小手機尺寸與重量方面扮演重要角色。