DC/DC+LDO双模式方案解决手机电源管理难题

上网时间: 2006年03月07日? 作者:Alice Sun? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:IIC? 手机电源管理? LDO?

作者:孙昌旭

在今天开幕的国际集成电路展览暨研讨会(2006 IIC)上,来自美国的Micrel公司挑起了首场技术讲座的大梁。其关于手机电源管理的精彩演讲吸引人们不断涌入,特别是它提出的DC/DC+LDO双模式电源管理方案使到场的工程师非常感兴趣。

我们知道,LDO是线性转换,适合于降压,且负载轻时效率高,其优点是瞬态特性好、无EMI问题,电路简单,但是缺点是中到高负载时效率低,由于电源和基带之间的压差大,不能凸显LDO的优点,热功耗高;DC/DC转换的优势是升、降压均适用,效率高,但其缺点是EMI特性随负载而显著变化,整个负载范围内,都出现高纹波电压。

“因此,我们想到将这两种技术的优势合为一体,推出了双模式的电源管理产品。”Micrel公司电源管理资深FAE陈晓兵说道,“它的思想是在轻载时用LDO代替DC/DC转换器,以实现更高的效率,实现方式是在DC/DC转换器芯片中增加一个旁路LDO,比如基带处理器睡眠时通过LDO实现转换,而基带处理器唤醒时则采用DC/DC转换器。”他解释说。他进一步分析说,双模式的优势包括以下四点:

一是省电:LDO模式下,其静态电流只有18uA,在DC/DC模式下,效率高于90%。

二是低噪声:在LDO模式下,无开关噪声;在DC/DC模式下,固定2MHz开关频率。器件总是工作在已知状态下,不同于自动PFM/PWM方式。

三是小尺寸:只需要很小的电感比如MIC2285只需要0.47uH。陈晓兵还举例解释,比如实现同样的效果,MIC2205只需要2.2uF的滤波电容,而其它单模的DC/DC方案则需要86uF的滤波电容。“手机中的很多体积是被电感和电容所占,这种改变可以大大减小手机尺寸。”陈晓兵表示。

四是可靠性:在LDO+DC/DC双模式下,响应迅速、可以防止系统误动作或者复位。

Micrel目前已推出3款双模式的电源IC,包括MIC2205,MIC2206以及MIC2285,“这些产品已被索爱、NEC以及三星等公司的高端手机所采用。”陈晓兵说道。

其实,Micrel公司除了有以上新的思想外,它们的产品在瞬电响应、静态电流、纹波抑制以及DC/DC的高开关频率上均有优势。比如最近Micrel推出的MIC2285 DC/DC转换器具有8MHz的开关频率,在业界也属首创。“开关频率的提升,可以减小外围的电感,从而减小整体方案的面积和成本。”他表示。

另外,对于LDO产品,由于需要越来越快的负载响应速度,有些厂商采用了提升偏置电流的方式,但是这会导致功耗上升,静态电流增大。“我们能将这两方面做好,静态电源是普通LDO的1/6。”它称。因此Micrel的产品特别受高端手机厂商的青睐。


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