如何为便携式系统挑选最理想的电源管理解决方案
大部分便携式电子产品都采用锂电池为系统提供供电。以下是电源管理在整个系统中所发挥的作用：
电池管理：充电、保护、剩余电量测量。
功率转换：利用电池的供电为负载提供适当的电压及电流。
负载管理：提高用电效率,充分发挥能源效益。
锂电池充电管理系统----LP3947：
美国国家半导体的LP3974充电芯片可以轻易为便携式电子产品提供电池充电功能。
LP3947芯片可以支持所有的锂电池充电模式如: 涓流充电, 恒流充电, 恒压充电。这款芯片与传统的充电集成电路不同,只需采用极少的外接元件为其提供支持,而且无需加设功率晶体管及高精度电流传感器。
LP3947芯片支持通用串行总线(USB)端口或交流电适配器为电池充电。充电电流可以通过I2C接口加以设定,确保不同类型的锂电池都可获得足够的充电。
这款充电芯片还有另一特别的功能。如果系统里没有电池,这款芯片可以作为低压降稳压器,执行稳压功能,稳定系统供电的电压,因此便携式电子产品可以充分利用这款芯片的稳压功能,直接从通用串行总线或交流电适配器获取供电,无需使用电池的供电,有助延长电池寿命。
功率转换：
便携式电子产品的负载一般可分为两大类：一种是属于数字子系统(核心及输入/输出)的负载,而另一种则是信号路径(模拟或射频信号)的负载。由于这两类负载需要的电压/电流都各不相同,因此系统的电源供应需要进行不同的功率转换,以便为不同负载馈送不同的电压/电流。
可以提供“功率转换”功能的芯片基本上采用三种不同的功率转换技术,因此功率转换器基本上也分为三大类,即低压降稳压器、电感式直流/直流转换器及开关电容器直流/直流转换器。图1所介绍的便是这三种不同的电路布局。
数字子系统及信号路径作为负载对电源有各自不同的要求,我们必须分别予以考虑,并作出适当的取舍,才可确保系统能够充分发挥其性能。图表 1 列出有关的重要参数。
专为数字核心及输入/输出而设的功率转换器
处理器核心及数字输入/输出等数字子系统耗用较多的供电,而且新一代的数字子系统需要的供电电压(Vcc)远比输入的电源供应低,有时甚至低至1V。此外,处理器必须长时间开启,即使处于待机状态也不能关闭。先进的电感式同步降压稳压器可以满足数字负载的这些特性。
电感式直流/直流转换器采用半桥接式输出级,后接低通滤波器。这种转换器的主要优点是无论输
