關(guān)于ULDO在上網(wǎng)本電源中的應用

未來(lái)的4C產(chǎn)品標榜低價(jià)、輕薄且具備移動(dòng)上網(wǎng)功能，因此其電源設計方案必須擺脫傳統的限制。這些限制包括外部零件和線(xiàn)路煩瑣復雜，較高的輸出噪音和待機功耗，以及不夠平易近人的BOM成本等。

為此，亞瑟萊特科技特別針對上網(wǎng)本(netbook)應用推出極具簡(jiǎn)化外圍組件的電源IC和超低壓差的1A-7A ULDO(超低壓差線(xiàn)性穩壓器)AX661x系列和DC/DC同步降壓轉換器AX312x，以使產(chǎn)品能達到輕巧與省電的要求，并據此來(lái)提供基于Intel ATOM和VIA NANO平臺配置電源所需的各種低電壓轉換要求的穩定供電方案，比如在IIC2009深圳站上就展示了一款基于VIA處理器的上網(wǎng)本電源方案。它們包括1.5V轉1.2V穩定供給藍牙或無(wú)線(xiàn)電源模塊所需的1A-2A電源管理方案或1.8V/1.5V轉1.1V供給集成的Chipset PCH (Platform Controller Hub)的1A-7A動(dòng)態(tài)電源，可將外部所需要的組件減到最少，并且具備比傳統開(kāi)關(guān)穩壓器低得多的紋波噪聲。

亞瑟萊特的電源IC產(chǎn)品線(xiàn)已具備讓上網(wǎng)本客戶(hù)實(shí)現一站式采購。如圖1所示，亞瑟萊特針對上網(wǎng)本電源或其它模擬單元的total solution還提供：直流風(fēng)扇控制單元AX993/995，USB2.0/USB3.0保護開(kāi)關(guān)元件AX8201，DDR2/DDR3供電方案AX1250/1251/1252，霍爾開(kāi)關(guān)AX8101以及預計09年Q4量產(chǎn)的高集成度PMU－AX3201。

ULDO的特性

　　LDO是一種用途極為廣泛的IC，它的優(yōu)點(diǎn)有：電路架構簡(jiǎn)單、輸出紋波很低、外部組件少而簡(jiǎn)單等。一般的LDO架構為：一個(gè)誤差放大器（Error Amplifier）驅動(dòng)一個(gè)P型MOSFET，利用回饋到參考電壓做比較，使輸出保持在正確的電壓。但是當系統設計人員需求的是超低壓差、低輸出電壓（0.8-1.8V）、高輸出電流時(shí)，用傳統單電源、P-MOSFET的架構來(lái)設計LDO就變得相當困難。因此，亞瑟萊特的AX661x系列ULDO采用N型MOSFET來(lái)當驅動(dòng)器，以相同大小的驅動(dòng)器來(lái)說(shuō)，N-MOSFET的驅動(dòng)特性一般來(lái)說(shuō)是優(yōu)于P型MOSFET。但在低輸入電壓時(shí)，N-MOSFET的驅動(dòng)特性又顯不足，且可能不適合整個(gè)IC的工作電壓。為此，亞瑟萊特設計了另一組電源輸入用以提供IC穩定的工作電壓，并且大大提升N-MOSFET的驅動(dòng)能力。藉此方法獲得低電壓輸入轉換低電壓輸出并且能驅動(dòng)大負載電流。

圖1：AXElite提供基于Intel ATOM平臺的電源方案。

為何在上網(wǎng)本電源上采用ULDO?

AX661x系列為具備大電流、極低壓差、低紋波且兼具極低待機功耗(30?A以下)的線(xiàn)性電壓轉換器，輸入電壓最低可由1.1V到最高5伏特，輸出電壓可以依需要調整最低0.8伏特到最高3.3伏特，主要應用于低電壓輸入輸出的應用。

AX661x提供高抗噪聲功能(其PSRR達-65dB)及穩定的工作電壓，具備快速的輸出電壓瞬時(shí)響應，而且提供Power-OK輸出功能，方便提供電源偵測，輸出電容可適用于固態(tài)電容(AL/Tantalum-Cap.)及多層陶瓷電容，其內部具有完整的系統保護功能包括軟啟動(dòng)(Soft-Start) 、欠壓鎖定(UVLO) 、短路保護(SCP) 、過(guò)溫保護(OTP)及過(guò)電流保護(OCP)功能而無(wú)需使用外部多余組件，使電路設計得到了極大的簡(jiǎn)化。AX661x采用底部無(wú)遮蔽墊的SOP-8LEP無(wú)鉛封裝，具有散熱片將熱傳導至印刷電路板上以大幅降低組件表面溫度，因此非常符合移動(dòng)上網(wǎng)應用的低功耗需求。

圖2：AX661x系列IC的功能原理圖。

圖2所示是AX661x產(chǎn)品的原理圖。該系列產(chǎn)品設計皆采用雙電源架構來(lái)設計，電源VIN為用作輸出轉換來(lái)源，VCNTL為內部電路所使用的電源。再搭配使用N-MOSFET驅動(dòng)，AX661x參考電位設計在0.8伏特，因此最低的可輸出電壓可達0.8伏特。它的輸出電壓具有1毫秒的軟啟動(dòng)時(shí)間，可大幅降低開(kāi)機時(shí)的突波電流。輸入電壓VIN、VCNTL皆具有過(guò)低電壓偵測功能，當輸入電壓過(guò)低時(shí)會(huì )停止輸出，可避免IC端與后方系統端的功能誤動(dòng)作。此外，為了確保后端系統所得電壓正確無(wú)誤，其具有POWER-OK腳位，用以提供后端系統警示。本身IC內部具備90歐姆的放電電阻，在輸出關(guān)閉時(shí)會(huì )啟用，具有自我快速放電功能。過(guò)電流保護電路，會(huì )在電流超過(guò)安全范圍時(shí)予以限制。若當輸出處于短路狀態(tài)時(shí)，另將啟動(dòng)輸出周期性開(kāi)啟機制，不讓輸出電流持續處于高壓差且限電流值的狀態(tài)（因為此時(shí)的發(fā)熱功率最大）直到短路狀態(tài)被解除。在持續重載或大跨壓下，熱量會(huì )持續累積，溫度會(huì )上升，當到達最高溫容許值時(shí)，會(huì )啟動(dòng)過(guò)溫保護功能，此時(shí)會(huì )關(guān)閉輸出，以避免IC燒毀，直到溫度回到回復點(diǎn)，此時(shí)輸出將會(huì )被重啟。

此外，亞瑟萊特也已在今年推出比AX661x系列擁有更高耐電壓(達到24V額定電壓)并且保有大電流輸出的AX1201-AX1204系列ULDO方案，其高耐壓的特性非常適合移動(dòng)上網(wǎng)應用的5V或12V低失真電源需求。