智能手機(jī)里的電源管理IC的介紹
目前,在大多數(shù)智能手機(jī)中都有一個(gè)電源管理IC(PMIC),或者稱為電源管理單元(PMU)。是一種特定用途的集成電路,其功能是為主系統(tǒng)作管理電源等工作。PMU承擔(dān)著大部分供電任務(wù)和一些其他單元功能,如接口或音頻。一些占市場(chǎng)主導(dǎo)地位的模擬半導(dǎo)體廠商提供PMU的定制、半定制和/或標(biāo)準(zhǔn)器件。
1低壓差線性穩(wěn)壓器大多數(shù)智能手機(jī)中,一般會(huì)用到5~12個(gè)獨(dú)立的低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO),LDO的數(shù)量如此之多并不代表終端內(nèi)部存在同樣多數(shù)量的電壓規(guī)格,而是由于LDO還被當(dāng)作具有一定電源抑制比(PSRR)的ON/OFF(導(dǎo)通/關(guān)斷)開關(guān)來阻止噪聲耦合。大多數(shù)LDO集成在PMU內(nèi)部,但仍有時(shí)使用個(gè)別分離的LDO,這主要是考慮到PCB的布局/布線,一些特殊元件(如壓控振蕩器)對(duì)噪聲過于敏感,或者用來驅(qū)動(dòng)一些非標(biāo)單元例如集成數(shù)碼相機(jī)等。
2用于處理器核的降壓型(Buck)轉(zhuǎn)換器LDO具有簡單、小尺寸等特點(diǎn),其主要缺陷是效率較低,特別是為低壓電路供電時(shí)效率問題更加突出。由于在新一代智能手機(jī)內(nèi)部集成了PDA功能或互聯(lián)網(wǎng)功能,要求處理器的數(shù)據(jù)處理能力、運(yùn)算能力更加強(qiáng)大,為了降低功耗,處理器的內(nèi)核電壓不斷降低,從1.8V降到了0.9V。為了降低電池?fù)p耗,應(yīng)采用的降壓型轉(zhuǎn)換器為處理器內(nèi)核供電。
3為RFPA(射頻功率放大器)供電的降壓型(Buck)轉(zhuǎn)換器Buck轉(zhuǎn)換器通常還被用于驅(qū)動(dòng)CDMA射頻功率放大器(PA),它會(huì)隨著終端與基站之間距離的改變動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功率放大器的VCC電源電壓??紤]了發(fā)送概率密度函數(shù)后,Buck轉(zhuǎn)換器平均可節(jié)省40~65mA的電池電流。具體節(jié)省電流的數(shù)量取決于輸出電壓的級(jí)數(shù)、PA的特性,以及是在城區(qū)還是郊區(qū)發(fā)送語音或數(shù)據(jù)。
4.LED驅(qū)動(dòng)在帶有彩色顯示屏的智能手機(jī)中,白色LED因其電路簡單和非常高的可靠性現(xiàn)已成為背光應(yīng)用中的主流。新一代智能手機(jī)一般使用3或4個(gè)白色LED在主顯示屏中,兩個(gè)白色LED在副顯示屏中(折疊式設(shè)計(jì)),還有6個(gè)或更多白色或彩色LED在鍵盤的背面。如果集成有相機(jī)的話,還少需要4個(gè)白色LED用于閃光燈/頻閃和MPEG影像照明。這樣,在一個(gè)手機(jī)內(nèi)總共用到了16個(gè)甚更多個(gè)LED,它們?nèi)慷夹枰懔黩?qū)動(dòng)。
5.電池充電和管理IC
幾乎所有手機(jī)都使用簡單的線性充電器為3節(jié)NiMH電池或1節(jié)鋰電池充電。很多情況下該充電器被集成到PMU內(nèi),不過,為了簡化設(shè)計(jì),檢流電阻和調(diào)整管還是在外部。為了保證熱耗散在容許范圍內(nèi)有許多措施可以選擇:
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