如何应用SMP获取更大的电池储量

正向压降和高的开关速度，但是肖特基二极管的正向压降及其自身阻抗也造成了一些损耗。二极管的额定电流应大于两倍的峰值负载电流。

　　图2b中的SMP有一个内部二极管。不过在微控制器中， 用一只MOSFET开关来模拟这个二极管，MOSFET与SMP同步工作。如外接肖特基二极管，会因为二极管的正向压降而造成较高的功率损耗，这个压降一般约为0.4V。内置同步FET有较低的压降（0.1V），因此尽量减少了损耗，提高了电池效率。

　　负载特性亦影响着SMP 的效率；如果不是一个恒定负载，则效率会下降。

　　为一个低输入电压SMP电路做布局设计必须非常小心。考虑一个0.5V起步的升压转换器，例如Cypress半导体公司的PSoC3（参考文献1）可编程单系统芯片。我们假设升压输出预计为3V，50mA。当效率为100%时，输入电流预计为（（3×50）/0.5）mA=300mA。在300mA电流泵入情况下，一根1Ω的PCB走线都可以轻易地产生0.3V压降。尽管实际输入电压约为0.5V，但在升压转换器输入端上却只剩0.2V了。于是，SMP就无法以0.5V输入电压起动。电路板设计者可以采用一些布线方法来避免出现这种情况，如使用更宽更短的走线，放置元器件时使导电路径尽量短。

　　另外一个设计问题是流入SMP的开关电流所产生的辐射。当电感存储电荷时，输入电流较高。另外，当电感存储和释放电能时，这个电流会在两个极端之间转换。

　　考虑一种由0.5V升压至约3V的情况，假设负载电流约为50mA。此时，对理想SMP的输入电流为300mA。如果转换器是非理想的，则这个电流会更大。如果这个电流经过了任何长度的走线，则电磁辐射就会影响到邻近电路的工作。举例来说，假设周边有任何模拟元件，则其性能可能会受影响。为避免出现这种情况，要采用接地的防护走线，将开关路径与其它敏感元件隔离开来。

　　升压转换器的特性

　　任何需要高于电源电压的系统，也都可以使用升压转换器。一个例子是在3.3V的系统中驱动一块5V的LCD。

　　再举个例子，如某个应用有一个控制器以及一块用于无线通信的RF芯片（图3）。RF芯片的工作可能需要3.3V电压，而控制器只要1.8V就足够了。此时，输入的稳定电压可以为控制器供电；同时，控制器上的SMP可以将输入电压升至3.3V，为RF芯片供电。于是，控制器上的SMP就可以用于需要多种电源的应用。

　　很多制造商都提供有片上SMP的SoC ， 具备独有的特性。Cypress半导体公司的PS o C架构就是一个例子， 除了其它资源（ 如精密可编程模拟与数字元件）外还有一只SMP。SoC上的升压转换器可以工作在主动或待机模式。主动模式是一般的工作模式，此时升压稳压器获得电池输入电压，产生一个输出的稳压。在待机模式时，大多数升压功率都被关闭，以降低升压电路的功率。转换器可以配置为在待机模式下提供小功率小电流的稳压。当输出电压小于设定值时，可以用外接的32kHz晶体，在内部时钟的上升沿和下降沿上产生电感升压脉冲，这种模式叫做ATM（自动锤打模式）。

　　主动模式的升压电流一般为200μA，待机模式为12μA。开关频率可以设定为100kHz、400kHz、2MHz或32 kHz ，以优化效率与元件成本。100kHz、400kHz和2MHz开关频率来自于升压转换器中的内置振荡器。当选择32kHz开关频率时，时钟则来自于外接的32kHz晶振。32kHz外部时钟主要用于升压待机模式。

　　微控制器和SoC 的片上SMP有助于为小功率嵌入式应用提供电源。提高电池的效率，增加其持续使用时间，从而减少废弃电池的数量。SMP也鼓励设计人员去开发采用太阳能电池供电的系统。