电源管理正在成为当今便携式设备设计师遇到的最严峻技术挑战，这主要来源于一个日益明显的矛盾，即新型便携式消费电子设备的功能越来越多，但同时用户又希望它的工作时间越来越长。本文针对用户市场的这一要求，重点探讨了当今便携式设备电源设计与管理中的设计难点及其相应的半导体解决方案。
在便携式设备设计中，设计师不仅需要决定选用何种化学电池，如果他们打算给电池充电的话，那么，还需要决定如何进行高效安全的充电操作以确保电池能够获得最多的充/放电次数。而且，如何测量电池中的残余电荷也将是至关重要的，因为没有哪位用户愿意看到自己的便携式设备突然地或在自己意想不到的时候停止工作。该决定的做出完全依赖于需要什么样的电池残量报告精度。
设计师还需要考虑具体应用中系统的总功率要求/消耗与所希望的运行时间之间的关系。因此，可把整个系统的运行时间归纳为效率、静态电流和满载占空度的函数。
举个例子，对于一个采用3.6v/0.25ahr电池、负载为1.8v/200ma的系统，您是选择开关模式的稳压器还是线性稳压器(ldo)？如果您选用开关模式的稳压器，那么应选择哪一种？您在设计时是采用一个满载效率为93%、静态电流为100μa的开关模式变换器，还是采用一个满载效率为91%、静态电流为25μa的开关模式变换器？这将取决于满占空度条件下运行时间的百分比(亦称为“归一化连续工作时间”)，或各种工作模式的时间分布及其目标用户。
在功率管理领域中，过去的几年里，ic设计师一直在开发能够执行多种功能的单片解决方案。这样做的结果不仅是某个ic的减少，还使得那些原本用来对该ic提供支持的分立元件被省去。
线性充电器是设计师能够发现创新性产品的领域之一。老式的线性充电器解决方案由充电控制器、外部反向阻塞肖特基二极管、电流检测电阻器和功率mosfet通道元件所组成。不过，更加先进的线性充电器，如ti的bq2401x(bqtiny)实现了这些功能的集成，并提供了一个可编程电流定点输入，以使设计具有一定的灵活性。结果，bqtiny ic只需两个外部电容器和一个电阻器即可构成一个完整的电池充电器电路。
在集成方面另一个取得进步的领域是dc/dc变换。某些开关稳压器结构仍然使用一个外部电感器、稳流二极管、功率fet以及数量众多的电阻、电容器和一个控制用ic，这些解决方案需要占用大得多的板级空间，且效率往往低于新型的dc/dc变换器。如今，电源管理设计师拥有许多选择方案，这些方案除了电感器及少量的电阻和电容器之外，其他部分都是集成化的。而且，目前转换器能够工作于高开关频率下，以便使用较小的电感器。
在便携式dc/dc变换领域中仍需进一步考虑的问题是处理器通常需要用于i/o和内核的两种电源电压。例如，某个系统可以要求1.5v的处理器内核用电源电压和3.3v的i/o用电源电压。这种情况就使得设计师需要决定采用何种拓扑结构来提供这些分离的电源。
最近，ti公布了三种针对便携式应用的器件，它们可提供两个分别用于系统和内核电压的输出。tps6113x专为单节锂离子电池、锂聚合物电池或双节碱性电池、nimh电池和nicd电池系统而设计。该器件采用了带有一个同步sepic变换器(它既可作为一个升压变换器，也可作为一个降压变换器，可产生2.5v至5.5v的电压)的集成ldo，ldo在200ma条件下可产生0.9v至5.5v的电压。
升压变换器提供了高达300ma的输出电流，并可在低至1.8v的电源电压条件下工作。这使得该器件能够通过在电池的整个电压范围内更为有效地吸取功率的方法来使电池容量得到更加高效的利用，从而延长两次充电之间的工作时间。最后说明一点，该器件具有40μa(典型值)的极低静态电流。
只有在工艺技术的进步使得能够把公共平台用于高效dc/dc变换器和低压降稳压器的设计且不会对性能有所限制的情况下，该器件才成为现实。对这一技术的研究开发最终实现了充电功能的成功集成。
便携式设备供电应用中的部分课题是需要对电池本身进行深入的了解。例如，异常充放电对锂离子电池造成的损
