為你的智能續(xù)航 最新電源管理技術(shù)

　　在一些應(yīng)用中，將PMIC與一個(gè)包含有數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）、音頻編解碼器（CODEC）以及像D類揚(yáng)聲器放大器和G類耳機(jī)放大器等功能的音頻子系統(tǒng)芯片集成在一起是有意義的。Dialog半導(dǎo)體公司的DA9059就是一個(gè)為移動(dòng)應(yīng)用而將PMIC和音頻子系統(tǒng)IC相結(jié)合的實(shí)例。它可以使物料清單成本節(jié)省將近43%。

　　展望未來(lái)，4G架構(gòu)將有可能采用兩個(gè)復(fù)雜的PMIC，以分別支持基帶處理器和應(yīng)用處理器。

　　單片PMIC

　　一個(gè)去集成的系統(tǒng)級(jí)電源管理解決方案也許可以使用分立元器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用處理器供應(yīng)商曾經(jīng)提出過(guò)由多達(dá)6片IC組成的參考設(shè)計(jì)。

　　相反，單片PMIC在一塊芯片中就集成了所有內(nèi)核、I/O和內(nèi)存電源電壓供電所需的降壓轉(zhuǎn)換器，針對(duì)外設(shè)的LDO穩(wěn)壓器，電池的充電與智能控制等功能。這不僅使設(shè)計(jì)人員可以降低物料清單成本，還可以提高整體能效從而延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間。一些PMIC還支持在一個(gè)或多個(gè)電源域內(nèi)的動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)，這有助于針對(duì)每項(xiàng)任務(wù)來(lái)優(yōu)化處理器能耗，以實(shí)現(xiàn)更高的能效。圖3說(shuō)明了一個(gè)集成了多個(gè)LDO和降壓轉(zhuǎn)換器、功率監(jiān)控和保護(hù)功能的PMIC，它專為多核應(yīng)用處理器的高峰值電流需求而進(jìn)行了優(yōu)化。

　　圖3：電源管理正從應(yīng)用處理器中的一項(xiàng)功能轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)獨(dú)立的外部PMIC，如Dialog提供的DA9063。

　　降低BOM成本和電源域靈活性

　　與類似的分立式解決方案相比，單片外置式PMIC可提供更低的靜態(tài)電流和較低LDO壓差，由此可以實(shí)現(xiàn)更高的能效和更低的內(nèi)部功率耗散。在電池充電期間，耗散功率對(duì)系統(tǒng)的熱量管理有著更大的影響。一片帶有開(kāi)關(guān)式電池充電器和電池充電智能監(jiān)控的PMIC在使用1.3A/5V的充電器的環(huán)境下，可以降低超過(guò)80%的內(nèi)部功率耗散，因此顯著降低了外殼內(nèi)部的熱量。

　　新一代的外置式PMIC將電源管理功能集成在一塊芯片上，可接管傳統(tǒng)的用軟件來(lái)處理的開(kāi)/關(guān)控制和上電、斷電時(shí)序等系統(tǒng)監(jiān)督任務(wù)，減輕了應(yīng)用處理器的負(fù)擔(dān)。除了無(wú)需應(yīng)用處理器介入就可以控制上電和斷電外，這還有助于提高能源效率，優(yōu)化對(duì)電源的管理。

　　Dialog的Power Commander圖形化工具可以用來(lái)配置PMIC監(jiān)測(cè)任務(wù)。工程師可以為某個(gè)DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器和LDO快速地選擇輸出電壓和電流，為最高效率或最低噪聲選擇工作模式，以及通過(guò)鼠標(biāo)拖拽來(lái)輕松實(shí)現(xiàn)上電和斷電時(shí)序。當(dāng)設(shè)置完成后，被保存的配置可以被編程到內(nèi)置的OTP中，以進(jìn)行開(kāi)發(fā)或量產(chǎn)。此外，根據(jù)需要還可以很容易地修改該配置。

　　本文小結(jié)

　　在當(dāng)今移動(dòng)市場(chǎng)中的成功主要取決于以頗有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格，在很短的時(shí)間內(nèi)完成良好的性能和豐富的功能設(shè)計(jì)。由于高性能、多內(nèi)核低納米先進(jìn)工藝的應(yīng)用處理器推動(dòng)了電源管理芯片的發(fā)展，高集成度的PMIC通過(guò)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、降低物料清單成本以及延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間滿足了這些目標(biāo)。