消费性掌上型产品之电源管理需求

文章摘要： 电池充电器锂离子（Li-Ion）电池充电器需要三种充电模式以提供最佳性能和安全性。这些操作模式包括一个限制性电流预先充电模式以当电池非常严重放电时使用，一种快速充电高电流模式，和一种固定电压慢慢充电模式，如(图六)。当锂离子电池严重放电时，电池充电应以一种限制性电池充电电流开始充电。预先充电浮动电压超过之后，电池充电电流应由预先充电电流增加到快速充电电流。快速充电电流也应程序化，而最后的浮动电压则应能够符合新的且较高容量的锂离子电池并有较大的浮动电压。一旦超过了最后的浮动电压，电池充电器应可选择进入一个固定电压模式，而其电池电压会保持固定，以让充电电流逐渐变小。固定电压充电模式应持续直到充电

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电池充电器

锂离子（Li-Ion）电池充电器需要三种充电模式以提供最佳性能和安全性。这些操作模式包括一个限制性电流预先充电模式以当电池非常严重放电时使用，一种快速充电高电流模式，和一种固定电压慢慢充电模式，如(图六)。当锂离子电池严重放电时，电池充电应以一种限制性电池充电电流开始充电。预先充电浮动电压超过之后，电池充电电流应由预先充电电流增加到快速充电电流。快速充电电流也应程序化，而最后的浮动电压则应能够符合新的且较高容量的锂离子电池并有较大的浮动电压。

一旦超过了最后的浮动电压，电池充电器应可选择进入一个固定电压模式，而其电池电压会保持固定，以让充电电流逐渐变小。固定电压充电模式应持续直到充电电流降到终止电流临界值之下。一可程序终止电流等级非常有用，因为它允许系统在频繁充电以供应较高电池容量或减低充电时间上做决定。
 
温度侦测输入也是必须的，以避免在充电期间过高的电池温度。温度监控电路应符合所有不同内电阻并取消电池充电直到电池电压降到安全操作范围内。
 

《图七　可程序化电池充电器选项》

结论

新的数字式程序化电源供应提供I2C程序化输出电压、开启和关闭排序、个别电源供应启用控制、电池监控和充电、在PWM输出UV和OV监控、临界LED背光程度、旋转率控制和程序化电源开启关闭排序等功能。主动的控制DC输出电压程度到低及高值线之下的0.5％内，以符合高性能组件严谨的除错性需求，并更进一步延伸操作的可靠性，临界电源供应测试系统性能目标以及提供一种更容易的方式来进行调整，像是亮度和容量。主动精确度控制的整合、程序化特色和预设的弹性都让系统设计者建立出一种“平台解决方案”，并且可以透过软件来方便修改而无须进行重大的硬件改变。另外结合再程序化能力，将协助加速设计周期而且由一基础设计扩散到未来新一代的产品线上。

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在没有标准下如何标准化一个系统

当使用一些较为复杂的掌上型系统，像是随身媒体播放器、数字摄影机/静态相机、智能型PDA/相机或手机，掌上型GPS/PDA等都使用TFT LCD和目前一些OLED屏幕，同时也增加了电源供应的复杂性并具备大量不同的电压需求，有时候甚至多达12种不同的需求。也由于供需的数量增加，供应次序变成非常重要，因为累积的输入电流要求特别集中在开启或关闭所有供应电源时，此外再加上电源消耗及相关的温度上升都造成在较低电压时紧缩的电源供应精确性降低，这些都是让维护可靠度难以改善而增加困难度的最主要原因。上文所谈到的都被要求应以较短研发时间、较便宜的产品和改善可靠度，以提供新的解决方案来处理新平台设计上的议题。因此，让系统电源管理标准化的优点就是电源链接合监控功能在跨越平台上都会是相同的。

《图二　电源管理方块图显示在像是PDA、智能型手机或DSC等不同掌上型装置上可能的不同电源供应和组态。》

 为协助标准化，一个数字式可程序化供应平台必须具有一个模拟控制器/转换器，来提供较固定解决方案更好的优点以及纯数字元元PWM控制。其中一个优点就是可程序化解决方案大幅降低有关改变系统需求的风险，藉由可程序化解决方案排序次序可加以修改，同时排序信道也可藉由简化程序化控制器来以追踪信道取代。这可尽量降低由于系统需求不能明确了解下所造成电路板需要更换的可能。这种可程序化解决方案也赋予设计者更高的信心能让电路板一次设计便成功。若遭遇到问题，重新程序设计可加以解决这些问题，并针对电路板所具备的功能进行除错和测试。在整个公司范围的基础下，程序设计解决方案也容许超越平台的应用，也就是现有的设计在简单重新程序设计后可重新作为单独的解决方案，模拟式PWM转换器和LDO可让一个较小、简单以及便宜的装置使用，而在芯片上具有完整的DSP。

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