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新型開(kāi)關(guān)穩壓器應對手持設備電源系統設計挑戰

作者: 時(shí)間:2010-04-14 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
人員面臨的關(guān)鍵是實(shí)現產(chǎn)品的高性能和低功耗。電池壽命對于是非常重要的指標,管理產(chǎn)品必須適應不斷變化的需求,例如,更低的待機能耗、更高的效率、超薄厚度、超小PCB面積、更智能化的控制接口等。DC/DC中的關(guān)鍵部件之一,必須保持恒定的電壓,而且能夠對輸入電壓的變化以及負載電流的變化迅速作出響應。電容和電感是DC/DC中最基本的能量轉換器件,基于電容的電荷泵和基于電感的DC/DC各有優(yōu)勢和缺點(diǎn),都有用武之地。

電荷泵DC/DC器件尺寸小、厚度薄,加上此種結構EMI干擾小,因而在很多中深受工程師青睞。圣邦微電子的SGM3110就是標準的+5.0V輸出、基于電容的DC/DC器件,如果需要+5.0V/100mA的,可以用很小的PCB面積開(kāi)銷(xiāo)去完成設計,電路設計如圖1所示。


圖1:SGM3110電荷泵DC/DC設計電路。

隨著(zhù)高像素相機手機越來(lái)越多,閃光燈成為設計成敗的關(guān)鍵。傳統的氙氣燈由于高壓、物理尺寸以及使用壽命的限制,一直無(wú)法在手機中流行。大功率白光LED技術(shù)的發(fā)展,使大功率白光LED閃光燈越來(lái)越被工程師認可,但這類(lèi)閃光燈的驅動(dòng)、熱保護、緩啟動(dòng),以及閃光大電流對電池的沖擊,又給工程師帶來(lái)不小的設計。圣邦微電子推出的SGM314X系列閃光燈驅動(dòng),采用電荷泵架構(圖2),驅動(dòng)電流可達500mA、700mA、1000mA,Torch、攝像、閃光拍照三種模式可以靈活切換。


圖2:SGM314X系列閃光燈驅動(dòng)電路。

智能手機日益普及,這類(lèi)產(chǎn)品對圖像和視頻處理速度、無(wú)線(xiàn)通信性能要求,以及LCD顯示屏的要求不斷提高,從而導致多核基帶IC耗電越來(lái)越大,電池使用時(shí)間已成為消費者關(guān)注的焦點(diǎn)之一。消費者希望有隨手可得的電源為手機充電,太陽(yáng)能電池、干電池、鋰電池電源站,無(wú)處不在的USB接口都將為手機延長(cháng)使用時(shí)間提供可能性。圣邦微電子的SGM6600 同步整流升壓型 DC/DC具有0.9V的啟動(dòng)電壓,高效率的升壓同步整流結構(圖3),能讓工程師從容面對從太陽(yáng)能電池和干電池獲取能源的設計。



圖3:SGM6600同步整流升壓型 DC/DC電路。

隨著(zhù)集成電路技術(shù)的發(fā)展,基帶IC集成的功能越來(lái)越多,多電壓混合設計成為SoC和SIP的標準技術(shù)。為SoC和SIP產(chǎn)品提供一種安全可靠、成本合適的DC/DC電源,成為當務(wù)之急。日益復雜的負載、上下電時(shí)序以及負載保護等問(wèn)題都是工程師必須的挑戰,POL和中間總線(xiàn)的電源概念被引入到設計中。圣邦微電子推出的SGM6006同步降壓型DC/DC,具有1.4MHZ的頻率,專(zhuān)門(mén)的軟啟動(dòng)設計可防止上下電時(shí)DC/DC產(chǎn)生高壓脈沖損壞負載。在手持設備設計中,該器件是一個(gè)理想的POL設計產(chǎn)品,設計電路中使用的電感很小,整個(gè)DC/DC設計只占用很少的PCB面積,電路設計如圖4所示。

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