隨著科技的飛速發(fā)展,智能手機等便攜設備已成為我們日常生活中不可或缺的一部分。這些設備集成了拍照、音視頻播放、游戲、位置服務等多種功能,而用戶對電池續(xù)航能力和設備輕薄化的要求也日益提高。面對這一挑戰(zhàn),安森美半導體作為全球高能效電子產品的首要硅方案供應商,提供了豐富的電源管理方案,以滿足智能手機等便攜設備的技術趨勢和應用需求。
一、高集成度PMIC方案
安森美半導體提供了一系列高性能、高能效的微型電源管理集成電路(mini-PMIC),這些IC集成了多個DC-DC開關轉換器或低壓降(LDO)線性轉換器,同時還可能集成多種控制或保護功能,如總線控制、排序器、功率良好(PG)監(jiān)控、啟用(Enable)、帶隙參考、振蕩器、欠壓鎖定及熱關閉等。這些mini-PMIC不僅簡化了設計,還極大地提高了系統(tǒng)的能效和可靠性。
以NCP6922為例,這款mini-PMIC集成了4路從0.6 V到3.3 V輸出的電壓軌(2路DC-DC加2路LDO),同時還具備內核、上電排序器、熱保護及時鐘等多種功能。它采用2.05 mm x 2.05 mm CSP封裝,不僅減小了方案尺寸,還通過I2C控制提供了設計靈活性,適用于多種電池供電的便攜設備。其支持2.3 V至5.5 V的輸入電壓范圍,配合最新電池技術,還支持高達3 MHz的DC-DC工作頻率,進一步減小了輸出電感及電容的尺寸,靜態(tài)電流消耗低至64 μA,幫助延長電池使用時間,并支持動態(tài)電壓調節(jié)(DVS),提升系統(tǒng)能效。
二、DC-DC開關穩(wěn)壓器方案
盡管高集成度PMIC的應用日益增多,但在便攜產品中,并非所有電源域都需要使用高集成度PMIC。隨著便攜設備功能的不斷增加,集成度相對較低的電源轉換IC的需求也在增加。安森美半導體推出了多款DC-DC開關降壓轉換器IC,如NCP6334B/C、NCP6338、NCP636x模塊等,以滿足不同應用的需求。
以NCP6334B/C為例,這是一款2 A、3 MHz DC-DC降壓轉換器,集成了功率良好(PG)及工作模式選擇(PWM模式或PFM/PWM自動模式)功能,非常適合為要求以低電壓提供大功率的新型微處理器供電。其高達3 MHz的開關頻率便于采用更小尺寸的外部元器件,從而節(jié)省空間和成本。此外,NCP6338可提供高達6 A輸出電流,而NCP636x模塊則是0.8 A、6 MHz DC-DC降壓轉換器模塊,尤其適合容限極有限的便攜應用。
三、低噪聲LDO方案
在便攜設備中,射頻(RF)及噪聲敏感型功能對電源管理提出了更高要求。安森美半導體提供了一系列低噪聲的LDO,如NCP45xx及NCP46xx系列,以及CAT62xx系列等,以滿足這些特定需求。以CAT6289為例,這是一款超低工作電流(典型值400 nA)的NanoPower LDO,輸入電壓范圍為1.8 V至5.5 V,提供8種標準電壓輸出,包括1.00、1.20、1.25、1.50、1.80、2.50、3.00及3.30 V。其采用小型1.5 mm x 1.5 mm TDFN-6封裝,能夠幫助便攜設備延長電池使用時間,并適應小外形因數(shù)設計。
這些LDO不僅具備低噪聲特性,還具備高電源抑制比(PSRR),能夠有效抑制電源噪聲對敏感電路的影響,從而確保設備的穩(wěn)定性和可靠性。
四、充電保護方案
智能手機等便攜設備在日常充電/供電應用中,可能面臨正向/負向過壓、過流等風險,因此需要安全的保護方案。安森美半導體提供了一系列充電保護IC,如NCP347/348、NCP349、NCP367、NCP370、NCP372及NCP391等,針對墻式適配器/USB充電提供30 V/高達3 A的過壓及過流保護。同時,還有針對USB充電的20 V/500 mA系列產品,如NCP360、NCP361、NCP362及NCP373等,以及NCP380、NCP381及NCP382等OCP保護方案。
以NCP367為例,這是一款提供+30 V過壓保護及高達3 A過流保護的IC,帶電池電壓檢測功能,能夠保護便攜設備在充電和電池管理過程中的安全。其緊湊的封裝和高度集成的特性,使得NCP367成為智能手機和平板電腦等便攜設備中不可或缺的充電保護組件。此外,NCP367還支持自動恢復功能,在檢測到異常情況后能夠迅速恢復正常工作狀態(tài),提高了用戶體驗。