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整合与分布式智能成为电源系统设计的主要趋势

时间:09-01 来源:互联网 点击:
扩大行动电话电源技术的应用范围  

电源系统设计还有另一项主要趋势,就是把行动电话的设计技巧及作业方法带给其它的可携式应用。许多系统会和手机汇聚在一起,PDA就是个例子,这类系统很适合采用行动通讯手机率先发展的电源方法;除此之外,还有其它看起来并不相关的应用,例如数字相机,也开始采用同样的创新电源功能。

我们也可以把行动电话用于背光照明及彩色屏幕的多种电源技术转移至PDA和数字相机应用,这是扩大行动电话电源技术应用范围的一个明显例子。TI新推出两颗高频率白光LED驱动组件TPS61042和TPS61045,它们是可调整式液晶显示器的升压转换组件,很适合用于行动电话、PDA或数字相机,为它们的小型全彩屏幕提供更良好的高阶绘图和影像画质。

这两颗组件结合在一起,就能支持任何种类的可携式应用,协助它们控制彩色液晶屏幕亮度,同时加强影像、绘图和文字的显示画质。
TPS61042以及TPS61045都能提供85%转换效率,它们还拥有1 MHz的很高开关频率,这能大幅减少所需的外部零件数目。

TPS61042是一颗高频率白光LED驱动器,提供1.8 V至6 V的输入电源范围,输出电压最高可达28 V,并能以固定电流推动八颗LED。TPS61042可透过外接感测电阻来设定LED电流,它还包含LED亮度控制接脚,只要施加100 Hz至50 kHz范围的脉冲宽度调变讯号,即能调整LED亮度。这只控制接脚还可以将TPS61042禁能,切断它与LED的联机,避免关机过程发生电流泄漏现象。另外,TPS61042,也可利用模拟讯号控制亮度。

TPS61045是专门用来提供液晶显示器偏压的可调整式升压转换组件,不需外接任何调整零件,就能精确控制小型和中型液晶显示器的对比值。这颗转换器提供最高28 V的可设定式输出电压和真正的关机功能,可将负载与输入电源完全切断,为显示器提供开机和关机顺序的控制能力。  



行动电话还带动另一个发展趋势:它可以使用多种不同电源对电池进行充电,这项功能目前也为其它应用所采用。举例来说,新型电源管理零件可以选择USB连接端口或是外接式电源供应器做为行动电话、数字相机或PDA的电池充电来源,例如TI电池充电组件系列bqTINYTM (bq2401x, bq2402x) 的最新产品就能随着系统电源的不同,自动选择适当电源做为电池充电来源;在空间有限的可携式应用中,这颗新组件为使用者提供更多的系统充电选项,确保使用者能对产品更加满意。

bqTINY-II是TI最新推出的电池充电组件,它为电源系统设计人员带来一套整合式解决方案,提供自动电源选择、功率FET和电流传感器、高精准度的稳流和稳压能力、充电状态显示和充电中止功能 - 全部整合至单颗组件。  

当bqTINY-II透过USB连接至电源时,它可以在两种预设的充电速率中选择其一,分别是100 mA和500 mA。若将外接式电源供应器连接至bqTINY-II,这颗组件就会透过它所内建的功率FET晶体管,以1 A速率对电池进行充电。bqTINY-II还包含整合式电流传感器,它的电流值还能设定,使工程师享有更大设计弹性,不再需要体积庞大的外接式感测电阻。

bqTINY-II采用整合式逆向电流阻隔 (reverse-blocking) 保护机制,可以防止电池未接直流供应电源时发生漏电现象,其它整合功能还包括稳流和稳压、预先充电和快速充电阶段的安全定时器、可以提供给LED或是微控制器使用的充电状态输出信号以及温度感测功能。bqTINY-II的智能在于它的操作算法能够缩短充电时间、使电池的充电量达到最大值以及保护电池不受高温或电压伤害。当电池达到满电位容量,bqTINY-II会将充电程序暂停,等到电池电压回落到某个临界值,这颗组件才重新开始充电程序,使电池的电力水准回到事先定义的满电位容量。  

bqTINY-II支持三阶段的充电程序,包括预先充电调节阶段、定电流充电阶段以及许多设备制造商都要求的高精准度固定电压充电阶段。bqTINY-II的功耗极低;事实上,当系统未连接至这两种电源时,bqTINY-II就会进入低功耗睡眠模式,它此时只会从电池汲取非常少的电力。

分布式数字智能  

数字芯片技术的许多优点正迅速获得行动装置的电源系统所采用,数字技术也开始取代电源系统设计中常见的模拟零件,而在造成这股风潮的诸多原因当中,最重要的就是数字技术能提供更高阶的芯片整合度。随着数字组件成为电源系统的主要零件,新的机会也开始出现,可将数字智能分布至整个电源系统,进而改善电源使用率、降低功耗和提升整个主机系统的作业能力。就许多方面而言,行动电话市场在先进数字电源技术的实作确实居于领先地位,但现在包括PDA、数字相机和行动网络家电在内,许多其它应用也开始采用行动电话率先探索的电源系统创新功能,这会让电源供应从独立电路变成系统外围,并与操作系统结合在一起,使得系统可用电源能够发挥它们的最大效益。

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