移动设备的处理器电源
本文将详细介绍如何为用于移动设备的各种处理器供电。本解决方案采用的是专门用于便携式应用处理器的电源芯片TPS65020。
诸如PDA、智能电话及便携式导航系统等电池供电的手持设备,一般都是由基于先进RISC计算机（ARM）的处理器提供驱动。市面上现有多家制造商的多种器件系列可供选择,如：
● 德州仪器（TI）的OMAP处理器;
● Intel的XScale®处理器;
● 三星的S3C2xxx系列。
这几种处理器均可实现多种不同类型的省电模式。所谓的‘空闲’和‘休眠’模式通常是基于以下事实,即通过关闭处理器部分不使用的内部电路来降低处理器的功耗。一般情况下,采用的方式是关闭相关区块的时钟信号,或在某些省电模式下关闭或降低电源电压。
处理器越先进,为其供电就需要采用更多不同的电源电压。这可通过采用多个单通道转换器来实现,如标准的低压降稳压器（LDO）或降压转换器。由于电源一般是锂离子电池,因此在输出电压低于3.3V时降压转换器可以提供更高的效率—此类应用中输出电压一般低于3.3V。但是,对于某些电源电压而言,使用LDO更为合理。用于在处理器中产生内部时钟信号的锁相环（PLL）对任何噪声都很敏感。因此,需要采用LDO为处理器的该部分供电。由于该区块的电流一般为5mA～30mA,因此对整体效率的影响较小。实时时钟（RTC）的供电也同样如此。如果可以通过接近所需输出电压的电压为LDO供电,则LDO就是一种名副其实的简单、低成本、高效率解决方案。在采用1.8V I/O电压的应用中,我们可以通过该电压轨为PLL-LDO供电,从而使其输出电压达到1.3V,效率达到72％。
由于需要多种不同的电压,因此需要在单个封装中集成多个转换器。这样就可以通过单个电源芯片提供不同的电压,而无需采用可提供所有附加排序电路,以及为处理器产生相关复位信号的独立芯片。
表1显示的各种处理器可为实现最小化功耗而减少内部时钟。另外,较低的时钟频率可以降低处理器的内核电源电压。在OMAP1710和三星S3C2440中,只需将内核电压设定为较低的固定电压。Intel PXA270处理器在这方面稍有不同。其内核电压可以设定为两种不同的电压,并且可以根据内部时钟频率（工作负载）调节到最低和最高电压之间的任何电压值。我们将这种方法称为动态电压调节（DVS）。提供内核电压的转换器必须能够在运行过程中根据DVS规范降低输出电压。
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这里需要考虑两个参数：1）输出电压范围;2）电压变化过程中的斜率。在电压发生变化的DVS周期中,必须控制输出电压的斜率。采用外部组件可以实现控制,如电容器能够为内部降低参考电压的调节速度。也可以通过数字计数器进行控制,以便通过较
