面向便携式应用的电源管理趋势

另一个可以进一步节省用电的地方是相机的预览系统。

根据目前的设计，即使在预览阶段，所有影像数据都必须先传送往控制器，然后才传回显示器。这样来回传送数据完全没有必要，徒然浪费能源，因为影像数据在预览后会全部被删掉。NS全新推出的LCD驱动器可以支持较宽的视频带宽，而且内置2D定标器，使相机可以在执行预览功能时直接与显示模块建立联系，以便传送数据。这个设计确保相机在执行预览功能时，基带处理器及铰接位可以完全处于闲置状态，有助于进一步节省能量。

开关器件与消除电磁干扰的双赢局面

在许多便携应用中，开关调节器正在取代线性调节器，以延长电池的工作时间，但噪声和电磁干扰(EMI)问题也随之而至。然而，许多便携式设备都具有无线电电路和射频接收器，它们对噪声都十分敏感。因此作为噪音发生器的开关电源，势必对这些敏感电路形成潜在的干扰。最常用的解决办法有两个：一为改善电路设计，二是加设屏蔽。传统的解决办法是使噪声发生电路远离对噪声敏感的电路。然而，在当今的便携式产品(例如智能手机)中，由于系统内部布局非常紧密，这种做法已不再可行；而加设屏蔽的方案则会因为成本和尺寸方面的限制，变得不切实际。

飞兆的Rodriguez说："目前的趋势是利用扩频技术来减少EMI信号的功率成分。在稳压器中使用不同的频率可以降低功率成分，从而减少EMI量。"该公司的FAN5602便属于这样的产品，它是通用的开关电容DC/DC转换器，能调整导通电阻值，以便控制从输入转换到飞速电容的电荷量。这种调制可以将器件的电流峰值减到最小，最终并降低EMI。国半的罗振辉认为，开关电容稳压器的效率在不断提高，其实际效率与磁力开关稳压器相差不大，这是解决电磁干扰的一个可行方案。

Linear的Armstrong也表示，一种切实可行的降噪技术是使DC/DC转换器的系统时钟产生高频抖动。这种方法加上扩频操作，能够利用一个伪随机数(PRN)序列对开关频率进行调制，以消除窄带谐波。据他介绍，该公司的LTC3251便是实现了片上扩频的一款芯片实例。LTC3251是一款500mA、高效、低噪声、无电感器型降压DC/DC转换器，其扩频振荡器是专为生成一个在逐个周期之间具有随机时间间隔(但固定于1MHz和1.6MHz之间)的时钟脉冲而设计的。这样做的好处是可以把开关噪声散布于众多的频率之上。

电源控制与充电器功能的融合趋势

在便携式应用领域，多种器件整合已是必然。正如台湾电源管理芯片厂商立锜科技指出："未来基于空间小以及高效率的需求，整合势在必行。"多输入、多功能器件正开始将充电、监控及管理功能集于一身。电源控制器和电源管理芯片(传统上是相互关联但又相互独立)正与许多集成芯片中的充电器功能相融合。国半的罗振辉表示："我们早已洞悉这一市场发展趋势，例如市场上的应用处理器不但都预载了所需的软件，而且也渐渐将更多其它硬件如人机接口、机器接口内置于处理器中。"据他介绍，该公司一直与应用处理器厂商密切合作，致力为市场提供一个高度集成的解决方案，以满足各种不同的负载要求。

飞兆的Rodriguez也指出，目前的设计社群有一个最新趋势，是将这些功率管理单元引进于应用处理器中，以便将来进一步进行功率优化。他说："要实现这个目标必须克服多项挑战，包括制定积极的开发计划，以及解决成本和功率增加带来的热特性问题。"

"我们目前提供全面集成的具有电池管理能力、多输入、多功能的电源管理器件。"TI的Heyer说，"此外，尺寸较大的电源管理芯片能够有效满足关键的系统电源需求，市场商机和和设计数量都在增加。例如具有10个或更多电源通道的器件通常用于专用设计，如智能电话或数码相机。但亚洲市场对于尺寸较小的1到3通道器件的需求量较大，如具有线性调节器的集成DC/DC开关调节器。我们认为未来这种需求将继续存在，因为这些器件避免了过度集成，适合于不同类型的应用。"

便携式产品需要更高级的电源管理和电池管理，以便将功耗降至最低，并寻找能计算剩余可用能量、或者系统何时可以再度投入运行的方法，来优化系统性能、延长运行时间。为了获得最佳的性价比，新型电池管理芯片器件在一个单芯片封装中集成了所有的电池管理功能。Microchip的电池管理产品部副总裁JimVernon表示："由于充电控制、电量监测和安全等功能对于测量温度、电压和电流有共同的需求，单芯片方案消除了系统中的重复功能。这种单芯片解决方案可以提供更多的好处，因为每种功能都是独立的，可以在系统级实现电池管理，而不是在单个元件上实现。"

另外，还有一种趋势是利用USB对便携式设备的电池充电，便携式设备中常用的锂离子电池便采用了这种技术。飞兆的Rodriguez指出："USB2.0规范规定了两种完全不同的功率分类(高和低)，电压标称值是5V，而浪涌电流容许值则为500mA。这种能在USB的数据功能外集成电池充电功能的能力，能够在器件中延长电池寿命。"

Linear近期推出了一款LTC3455，可在满足USB电源标准的情况下对AC适配器、USB电缆和锂离子电池之间的功率流动进行无缝管理。该器件集成了一个全功能锂离子电池充电器和两个高效同步降压型转换器，前者可提供高达800mA充电电流，后者用于生成大多数USB外设所需的低电压轨。LTC3455还提供了用于微处理器的上电复位信号、用于向存储卡供电的热插拔输出、以及适合用作低电池电量比较器或LDO控制器的备用增益部件。