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[导读]随着科技的飞速发展,智能手机等便携设备已成为我们日常生活中不可或缺的一部分。这些设备集成了拍照、音视频播放、游戏、位置服务等多种功能,而用户对电池续航能力和设备轻薄化的要求也日益提高。面对这一挑战,安森美半导体作为全球高能效电子产品的首要硅方案供应商,提供了丰富的电源管理方案,以满足智能手机等便携设备的技术趋势和应用需求。

随着科技的飞速发展,智能手机等便携设备已成为我们日常生活中不可或缺的一部分。这些设备集成了拍照、音视频播放、游戏、位置服务等多种功能,而用户对电池续航能力和设备轻薄化的要求也日益提高。面对这一挑战,安森美半导体作为全球高能效电子产品的首要硅方案供应商,提供了丰富的电源管理方案,以满足智能手机等便携设备的技术趋势和应用需求。

一、高集成度PMIC方案

安森美半导体提供了一系列高性能、高能效的微型电源管理集成电路(mini-PMIC),这些IC集成了多个DC-DC开关转换器或低压降(LDO)线性转换器,同时还可能集成多种控制或保护功能,如总线控制、排序器、功率良好(PG)监控、启用(Enable)、带隙参考、振荡器、欠压锁定及热关闭等。这些mini-PMIC不仅简化了设计,还极大地提高了系统的能效和可靠性。

以NCP6922为例,这款mini-PMIC集成了4路从0.6 V到3.3 V输出的电压轨(2路DC-DC加2路LDO),同时还具备内核、上电排序器、热保护及时钟等多种功能。它采用2.05 mm x 2.05 mm CSP封装,不仅减小了方案尺寸,还通过I2C控制提供了设计灵活性,适用于多种电池供电的便携设备。其支持2.3 V至5.5 V的输入电压范围,配合最新电池技术,还支持高达3 MHz的DC-DC工作频率,进一步减小了输出电感及电容的尺寸,静态电流消耗低至64 μA,帮助延长电池使用时间,并支持动态电压调节(DVS),提升系统能效。

二、DC-DC开关稳压器方案

尽管高集成度PMIC的应用日益增多,但在便携产品中,并非所有电源域都需要使用高集成度PMIC。随着便携设备功能的不断增加,集成度相对较低的电源转换IC的需求也在增加。安森美半导体推出了多款DC-DC开关降压转换器IC,如NCP6334B/C、NCP6338、NCP636x模块等,以满足不同应用的需求。

以NCP6334B/C为例,这是一款2 A、3 MHz DC-DC降压转换器,集成了功率良好(PG)及工作模式选择(PWM模式或PFM/PWM自动模式)功能,非常适合为要求以低电压提供大功率的新型微处理器供电。其高达3 MHz的开关频率便于采用更小尺寸的外部元器件,从而节省空间和成本。此外,NCP6338可提供高达6 A输出电流,而NCP636x模块则是0.8 A、6 MHz DC-DC降压转换器模块,尤其适合容限极有限的便携应用。

三、低噪声LDO方案

在便携设备中,射频(RF)及噪声敏感型功能对电源管理提出了更高要求。安森美半导体提供了一系列低噪声的LDO,如NCP45xx及NCP46xx系列,以及CAT62xx系列等,以满足这些特定需求。以CAT6289为例,这是一款超低工作电流(典型值400 nA)的NanoPower LDO,输入电压范围为1.8 V至5.5 V,提供8种标准电压输出,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封装,能够帮助便携设备延长电池使用时间,并适应小外形因数设计。

这些LDO不仅具备低噪声特性,还具备高电源抑制比(PSRR),能够有效抑制电源噪声对敏感电路的影响,从而确保设备的稳定性和可靠性。

四、充电保护方案

智能手机等便携设备在日常充电/供电应用中,可能面临正向/负向过压、过流等风险,因此需要安全的保护方案。安森美半导体提供了一系列充电保护IC,如NCP347/348、NCP349、NCP367、NCP370、NCP372及NCP391等,针对墙式适配器/USB充电提供30 V/高达3 A的过压及过流保护。同时,还有针对USB充电的20 V/500 mA系列产品,如NCP360、NCP361、NCP362及NCP373等,以及NCP380、NCP381及NCP382等OCP保护方案。

以NCP367为例,这是一款提供+30 V过压保护及高达3 A过流保护的IC,带电池电压检测功能,能够保护便携设备在充电和电池管理过程中的安全。其紧凑的封装和高度集成的特性,使得NCP367成为智能手机和平板电脑等便携设备中不可或缺的充电保护组件。此外,NCP367还支持自动恢复功能,在检测到异常情况后能够迅速恢复正常工作状态,提高了用户体验。

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