关于个人便携式设备电源管理设备的发展趋势分析

现今市场每年出售的个人便携式设备的数量增长迅速，手机如今也相当普遍。移动电话在全球消费类电子产品中所占比例最大，手机已取代了个人电脑成为我们日常生活中应用最广泛的技术。工业分析师推断手机数量将达到个人电脑的5倍之多。

个人移动设备日益超出仅仅具有语音通信功能的范畴，成为包含网络功能、企事业助手以及多媒体处理等一系列特征的集合体。多功能也刺激着手持设备向 “多形态”转变。“多形态”意味着用户界面支持与设各约多种交互方式， 比如触摸屏、语音、动作，甚至包括为带有摄像头的便携式设备装备的手语录人功能。便携式设备对信息而言，不再仅仅是简单的文本， 对通信而言，不再仅仅提供简单的语音服务。

便携式设备的未来的未来发展趋势很难完全预见，但末来的个人便携式设备绝不仅仅是语音通讯工具，尽管它们仍有语音通信功能。它们会具备100Mbit/s的数据速率、支持E-mail、因特网冲浪和电子商务，某种程度上可代替笔记本电脑。它们会有全方位的多媒体功能，包括8Mpix的照相机、摄像机、高清视频、电视播放以及具有保护类似电影和软件这样高价值内容的安全储存能力在这种前景下，未来的主流应该是多功能的设备。

但是，便携式设备面临着与移动设备同样棘手的问题。比如，手机仅能保证有限的通话时间，电源耗尽时会终止正在进行的通话。MP3播放器能储存500h的歌曲，但电池却只能支持连续播放24h。便携式游戏机的显示屏要正常显示，其耗电量也很大。笔记本电脑也仅能用几个小时，当电池耗完时，它简直就成了一块废砖，一台GPS定位仪的电池仅能工作4h。上述例子说明，电池的使用寿命是所有便携式设备共同面对的问题。无线多媒体设备的基本元件如图所示，其效果仍不尽如人意。因而需要更多的研发，这些设备的普遍问题就是功能不全、尺寸太大、价格昂贵还有一点就是电他使用寿命的限制。功耗电量是所有电池供电的便携式设备所共同面对的一个限制性因素。功耗问题是由众多因素组成的。用户需要更强大的功能、更快的处理速度、更长的电池使用寿命、更小的尺寸以及更低廉的价格。

电池技术发展比较缓慢， 其性能每年只提高一点点。移动设备越来越小， 这使得电池尺寸也要相应的减小。移动设备尺寸的减小不光需要越来越小的电池，而且还需要更少的功耗。用户不可能接受使用不到1天的电池，对便携式设备的用户来讲，盼望长达几个月的电池使用寿命都是很正常的。

如今，许多功能强大的处理器出现在市场中，它们能应对符合用户口味的许多新应用。可不幸的是，这些处理器比从前的产品能耗更大。形象地描述了手机和其他移动设备的电池能量密度与系统总体性能之间发展的差距。

用户需要丰富的功能，比如多媒体、信息的大量存储、随时可用的无线连接或者语音识别系统，充分利用有效的电池能量去尽可能地满足用户需求，这非常重要。能量节省以及能量管理，对便携式设备的元器件来讲，就意味着低功耗。因而需要一个复杂高效的电源管理以延长移动设备的电池使用寿命，从而提高移动设备的可用性及功能性。

功耗就是电能被消耗的速率。对于固定的电池容量，功耗直接决定电池的供电时间。面临的挑战是能否尽可能充分利用每一点能量，也就是说，电能使用效率是解决电源危机的关键方法。高耗电量的高性能，并不意味着能量效率低。低功耗低性能也不意味着电能效率高。个人便携式设备的功耗并不只被单一的元器件、硬件或者软件所决定。许多研究都是针对使携式设备的功耗做的。而这些研究的主要结论就是，没有单一的元器件或者应用主宰着便携式设备的功耗。也就是说，所有元器件的功耗都会造成电池电量的损耗。

还有一点很不幸，就是电池技术的发展速度跟不上手持电子设备电能的需求： 因此，电源管理，曾经只是作为一种类似功能的需求，现在却已经变成极其重要的设计需要和便携式设备未来一段时间内最大的挑战之一。