移动计算市场电源管理的未来发展

上网时间: 2013年10月08日? 作者:Christophe Chene, Dialog半导体有限公司亚太区总经理? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:电源管理? 移动计算电源管理? 便携式设备?

4G LTE与功率效能挑战

4G LTE智能手机也带来功率效能上的挑战。现今的数字模块技术可以将更多的资料位压缩至每一个RF频道,其结果是造成更为复杂的波形,同时有着较高的“波峰因素”(crest factors),波峰因素是指波峰相对于平均功率比值(PAPR)。

LTE信号有着非常高的波峰因素(一般而言是7.5到8-dB PAPR),导致发射器必须具有较高的峰值功率需求。传统的固定电压功率放大器(PAs)在处于发射波形的波峰时,且处于压缩状态下时,具有极佳的能源效率。假如设计工程师倾向于使用可以逐渐增加的较大型供应电压功率放大器时,许多的能量将被浪费掉;同时在下次电池充电之前,LTE设备的可利用时间可能会降低到一个小时之内。

为了将功率效能优化,必须使用两颗辅助PMIC来管理智能手机上较为复杂的电压与电流需求。封包追踪(Envelope tracking)也是一项新兴且有潜力的电源供应技术,可用来改善4G LTE移动电话的无线频率功率放大器(Radio Frequency Power Amplifiers)的能源效率。它以动态的供应电压取代无线频率功率放大器供应固定的直流电压,如此一来可以更密切的追踪振幅,或是发射之无线频率信号的“封包”。

封包追踪技术的目标,在于改善功率放大器承载较高波峰平均功耗比(peak- to average-power-ratio)信号的效率。要在有限的频谱资源内提供高资料处理能力,必需使用有着较高波峰平均功耗比的线性模块。很不幸的是,传统的电压源固定的功率放大器,在这些情况下运转时,其效率都较低。在封包追踪的功率放大器中,可藉由改变功率放大器的供应电压,来与无线频率信号的封包同步,进而改善其效率。功率放大器的基本输出特性——功率、效率、增益、以及相位——倚赖两项输入控制、无线频率输入功率以及供应电压而定,而且可以用 3D 外观来呈现。

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  • 关于电源管理
  • 电源管理是指如何将电源有效分配给系统的不同组件。电源管理对于依赖电池电源的移动式设备至关重要。通过降低组件闲置时的能耗,优秀的电源管理系统能够将电池寿命延长两倍或三倍。电源管理技术也称做电源控制技术,它属于电力电子技术的范畴,是集电力变换,现代电子,网络组建,自动控制等多学科于一体的边缘交叉技术,现已经广泛应用到工业,能源,交通,信息,航空,国防,教育,文化等诸多领域。

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