最新電源管理技術(shù)和設計理念

電子書(shū)無(wú)疑是目前便攜電子市場(chǎng)最熱門(mén)的應用，那么電子書(shū)的最大競爭力和賣(mài)點(diǎn)是什么呢？電子書(shū)的電源設計應該注意什么？電子書(shū)的屏幕如何實(shí)現與眾不同呢?怎樣實(shí)現電子書(shū)的超長(cháng)待機時(shí)間呢？TI半導體事業(yè)部業(yè)務(wù)拓展工程師王軼就這些大家所關(guān)注的問(wèn)題一一進(jìn)行了分析探討。

　　王軼指出，E-book與其它電子產(chǎn)品的不同之處在于具有一個(gè)特殊的屏，在電子書(shū)斷電之后仍可顯示圖像，電子書(shū)最重要的就是屏。目前電子書(shū)的屏幕技術(shù)比較單一，要實(shí)現與其他廠(chǎng)商的差異化就必須保證電子書(shū)有很長(cháng)的壽命，不會(huì )因時(shí)間久而老化。同時(shí)，產(chǎn)品的優(yōu)劣還可以通過(guò)液晶屏翻頁(yè)顯示的快慢來(lái)檢驗。在談到，E-book超長(cháng)待機的設計考量時(shí)，王軼指出，TI E-reader最大的賣(mài)點(diǎn)是超長(cháng)待機時(shí)間，最長(cháng)可達三個(gè)月。

　　TI的TPS6518x系列E-INK 專(zhuān)用PMIC獨有Source Driver Supplies Tracking功能， 可以保證E-INK屏保持很長(cháng)的使用壽命，減慢屏的老化速度。

　　關(guān)于鋰電池的電池管理，王軼則表示，鋰電池很好用，但是也會(huì )有危險，會(huì )產(chǎn)生各種各樣的爆炸。對與鋰電池的電池管理來(lái)說(shuō)有幾個(gè)基于安全的考慮。第一，充電最佳溫度是0到45攝氏度，必須把溫度考慮到充電管理里面去。第二，充電時(shí)間，充電截止不可能說(shuō)一點(diǎn)電都充不進(jìn)去，所以需要注意什么時(shí)候要待機，一般充電是在二分之一C的時(shí)候就把它關(guān)掉。就充電過(guò)程來(lái)說(shuō)，首先是電池電壓，如下圖所示，藍色的是電壓，紅色的是電流，如果電池介于2和3之間，這個(gè)時(shí)候需要注意。這叫雋流充電，慢慢給它充電，之后電壓會(huì )不斷地提高，等降到一定程度的時(shí)候，說(shuō)明充電可以截止了。還有就是28定律，在充電的時(shí)候，只用20%到30%的時(shí)間就能把電池80%的充滿(mǎn)。

　　新一代OptiMOS滿(mǎn)足高效低耗需求

　　更高效地使用能源，也就是說(shuō)消耗更少的電能，是確保未來(lái)能源安全的最有效的途徑，英飛凌一直致力于為工業(yè)、電信、消費類(lèi)電子設備和家電等領(lǐng)域的產(chǎn)品提供高效的MOSFET解決方案。英飛凌資深應用工程師張家瑞重點(diǎn)介紹了其新一代OptiMOS產(chǎn)品及解決方案。通過(guò)采用OptiMOS器件，便攜產(chǎn)品電源設計人員將能夠減少產(chǎn)品的用電量，降低其熱負載，甚至縮小其尺寸。

　　張家瑞指出，英飛凌的新一代OptiMOS是一次全面的效率提升。原先舊的產(chǎn)品切換比率高了以后，效率減少的幅度很大，但是對于新一代OptiMOS來(lái)說(shuō)，效率減少的幅度很小，對于一些要求高功率，高切換率的器件OptiMOS是一個(gè)非常理想的選擇。

　　在談到英飛凌MOSFET產(chǎn)品新的發(fā)展方向時(shí)，張家瑞表示，以英飛凌25V OptiMOS產(chǎn)品為例，就需要仰仗一些新的封裝方式來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品拓展。25V OptiMOS分立式器件采用三種封裝形式：SuperSO8、CanPAK和超小的S3O8封裝。S3O8封裝尺寸僅為3.3 毫米 x 3.3毫米。若采用S3O8封裝，一個(gè)六相轉換器的外形尺寸僅為1,120平方毫米，比另外兩種封裝分別縮小45%至 55%。

　　相對于采用低導通電阻溝槽技術(shù)和超低柵極電荷橫向MOSFET概念的器件，25V OptiMOS器件在能效優(yōu)值方面表現更為出色。在導通電阻相同的情況下，全新的OptiMOS 25V器件的柵極電荷，比采用最接近的溝槽工藝制造的器件低35%，而其輸出電荷比最佳的橫向MOSFET器件低一半。

　　電源管理——便攜產(chǎn)品設計的成功要素

　　在進(jìn)行便攜式產(chǎn)品設計時(shí)，成功的關(guān)鍵要素有哪些呢？效率首當其沖。對于便攜式產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，效率是非常關(guān)鍵的。你能提供越高的轉換效率就可以讓電池工作得時(shí)間越久，也可以滿(mǎn)足綠色能源設計。第二，所謂便攜必須要易于攜帶，產(chǎn)品要做得很小，從IC角度也要用很少的封裝來(lái)提供更小的能量。這個(gè)跟高效是分開(kāi)的。要用很小的封裝，集成更多的功能。外圍元器件用得越少越好，芯片高度集成，也不需要用很多的電桿、電路。小巧非常重要。第三，安全，這一點(diǎn)無(wú)論是消費類(lèi)電子，還是其他類(lèi)電子，安全是很重要的。貨溫保護、反壓都是不可少的。第四，要易于使用和設計。易于設計，我的元器件要非常少，非常簡(jiǎn)單。這四個(gè)是便攜式產(chǎn)品設計的關(guān)鍵因素。

　　AATI現場(chǎng)應用工程部經(jīng)理毛錚再提出以上四大要素時(shí)將效率放在了考量的第一位。能源轉換效率的提升，得益于優(yōu)秀的電源管理設計。毛錚和現場(chǎng)數百名專(zhuān)業(yè)聽(tīng)眾一起分享了AATI在電源管理上的最新技術(shù)和產(chǎn)品。此外，AATI過(guò)壓保護和動(dòng)態(tài)充電管理，以及接口保護解決方案也激起了現場(chǎng)聽(tīng)眾濃厚的興趣。