作者:孙昌旭
在今天开幕的国际集成电路展览暨研讨会(2006 iic)上,来自美国的micrel公司挑起了首场技术讲座的大梁。其关于手机电源管理的精彩演讲吸引人们不断涌入,特别是它提出的dc/dc+ldo双模式电源管理方案使到场的工程师非常感兴趣。
我们知道,ldo是线性转换,适合于降压,且负载轻时效率高,其优点是瞬态特性好、无emi问题,电路简单,但是缺点是中到高负载时效率低,由于电源和基带之间的压差大,不能凸显ldo的优点,热功耗高;dc/dc转换的优势是升、降压均适用,效率高,但其缺点是emi特性随负载而显著变化,整个负载范围内,都出现高纹波电压。
“因此,我们想到将这两种技术的优势合为一体,推出了双模式的电源管理产品。”micrel公司电源管理资深fae陈晓兵说道,“它的思想是在轻载时用ldo代替dc/dc转换器,以实现更高的效率,实现方式是在dc/dc转换器芯片中增加一个旁路ldo,比如基带处理器睡眠时通过ldo实现转换,而基带处理器唤醒时则采用dc/dc转换器。”他解释说。他进一步分析说,双模式的优势包括以下四点:
一是省电:ldo模式下,其静态电流只有18ua,在dc/dc模式下,效率高于90%。
二是低噪声:在ldo模式下,无开关噪声;在dc/dc模式下,固定2mhz开关频率。器件总是工作在已知状态下,不同于自动pfm/pwm方式。
三是小尺寸:只需要很小的电感比如mic2285只需要0.47uh。陈晓兵还举例解释,比如实现同样的效果,mic2205只需要2.2uf的滤波电容,而其它单模的dc/dc方案则需要86uf的滤波电容。“手机中的很多体积是被电感和电容所占,这种改变可以大大减小手机尺寸。”陈晓兵表示。
四是可靠性:在ldo+dc/dc双模式下,响应迅速、可以防止系统误动作或者复位。
micrel目前已推出3款双模式的电源ic,包括mic2205,mic2206以及mic2285,“这些产品已被索爱、nec以及三星等公司的高端手机所采用。”陈晓兵说道。
其实,micrel公司除了有以上新的思想外,它们的产品在瞬电响应、静态电流、纹波抑制以及dc/dc的高开关频率上均有优势。比如最近micrel推出的mic2285 dc/dc转换器具有8mhz的开关频率,在业界也属首创。“开关频率的提升,可以减小外围的电感,从而减小整体方案的面积和成本。”他表示。
另外,对于ldo产品,由于需要越来越快的负载响应速度,有些厂商采用了提升偏置电流的方式,但是这会导致功耗上升,静态电流增大。“我们能将这两方面做好,静态电源是普通ldo的1/6。”它称。因此micrel的产品特别受高端手机厂商的青睐。











