用电源管理IC来实现高端便携产品的设计
Linear Technology公司
目前，一些由电池供电的产品——像个人多媒体播放器、智能电话、便携式游戏平台和 GPS导航设备等都配备了USB接口；并且这些产品还在不断地通过集成新功能，使其变得更方便和更实用，从而能够挤入高端消费市场。功能的增加需要采用像锂电子这类更高容量的电池。用户期望体积小、功能多、便携且使用灵活，还有能够快速且安全地充电，所有这些都为产品设计工程师提出了一系列的严苛挑战。
关键设计挑战
站在终端用户的角度，在线性和开关模式电池充电IC之间存在着一些设计折衷。就像 LDO那样，线性电池充电器所占体积小，外接元器件也少(例如，无需使用电感)，但是效率低，可用电能少，并产生较多的热量。但在成本和空间比效率更重要的一些场合，线性充电IC就比较合适。相反在其它场合，开关模式则更为合适。可见，对更高的充电效率、电池充电IC中的更高集成度、更高的空间利用率、以及增加产品的灵活度等方面的各种需求，都为靠电池供电的电子设备的设计带来巨大压力。系统设计师研发设计时面临的挑战主要包括：
自动管理多路电源或负载
充电时使来自USB的功率和效率最高
发热最少
快速充电时充电电流高
在汽车应用中能够以高电压工作
减小电路板和封装外形
为了应对上述的设计挑战，必须采用全面的解决方案，主要包括：
电源管理——利用PowerPat控制和理想二级管
目前，绝大多数由电池供电的电子设备都采用以下几种供电方式：墙体适配器，汽车适配器，USB口或锂电池。然而，在各类输入电源间的电源通道控制的自动管理方面却存在着巨大的技术挑战。传统上，设计师试图利用分离的方案，即利用一些场效应管、比较器以及一些分离元器件来实现这一功能，但在解决热插拔和大浪涌电流方面面临着巨大的问题，从而引起系统的可靠性问题。不久前，分离的IC解决方案甚至还要求使用几个芯片来实现。而如今，只需要一个集成电源管理器就能够简单又容易地解决这些问题。
电源通道控制允许终端产品即插即用，而不管电池的充电状态，或者说即便是电池根本就不在，即所谓的“即时接通(instant-on)” 模式。一只具有电源通道控制的IC为设备提供功率，并通过USB接口或一个墙体电源适配器来为单一单元锂电池充电。为了在充电电源线尚未断开的时候确保充满电的电池保持不用，IC直接通过USB线为负载供电，而不从电池吸取功率。一旦电源去掉后，来自电池的电流便通过内部的低损耗理想二级管送到负载，从而将电压降和功耗降到最小。
