下一代手机电源管理面临的挑战与设计趋势

文章摘要：彩屏显示正成为下一代手机的标准配置，而彩屏要求提供白色LED背光。通常情况下，一个LCD彩屏的均匀背光需要3到4个或更多的二极管，智能手机可能需要6个或更多。由于游戏功能和无线接入功能需要长时间的背光照明，因此背光功耗也是手机功耗的一个重要组成部分。从技术上讲，要实现均匀的白色LED背光通常要带来两大设计挑战：一是二极管正向电压要达到3-4V(与锂电池要同)，因此需要一个升压转换器；二是必须控制二极管电流，以保持均匀的亮度及颜色纯度。目前两种常用的升压方案是电荷泵和电感升压转换器，前者的优点是需要的外部零件少而且不需要包含稳压电路，缺点是输出电流有限制，后者的优点是可产生较高输出电流和稳压输出

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彩屏显示正成为下一代手机的标准配置，而彩屏要求提供白色LED背光。通常情况下，一个LCD彩屏的均匀背光需要3到4个或更多的二极管，智能手机可能需要6个或更多。由于游戏功能和无线接入功能需要长时间的背光照明，因此背光功耗也是手机功耗的一个重要组成部分。从技术上讲，要实现均匀的白色LED背光通常要带来两大设计挑战：一是二极管正向电压要达到3-4V(与锂电池要同)，因此需要一个升压转换器；二是必须控制二极管电流，以保持均匀的亮度及颜色纯度。目前两种常用的升压方案是电荷泵和电感升压转换器，前者的优点是需要的外部零件少而且不需要包含稳压电路，缺点是输出电流有限制，后者的优点是可产生较高输出电流和稳压输出，缺点是需要较多外部零件、需要更大PCB板面积和产生较大EMI。此外，为保持均匀亮度和颜色纯度，必须控制二极管电流差小于10%，目前主要采用电流控制稳压架构。

在外置式手机充电器/适配器部分，开关型变压器正在迅速取代传统的笨重的线性变压器，因为高频开关变压器与线性变压器相比不仅重量非常轻，而且体积也要小很多。安森美半导体公司亚太区模拟集成电路产品经理陈柏勋指出：“为充电器/适配器应用开发的任何开关电源都需要一个起隔离作用的开关变压器。”充电器应用的一个关键要求是安全性，而变压器可将很高的AC电压与很低的便携式设备的充电电压隔离开来，它的主要作用是防止雷击。

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