配合智能手机等便携应用要求及技术趋势的安森美半导体电源管理方案

如今许多智能手机都配备HDMI接口，方便用户传输视频数据。这些HDMI接口采用+5 V电压供电，高于便携产品中常用的锂离子电池的供电电压，这时候就需要DC-DC升压转换器。有利的是，安森美半导体推出了针对HDMI端口供电应用的低噪声电荷泵DC-DC升压转换器CAT3200HU2，这器件接受2.7 V至4.5 V输入，提供5 V/100 mA(及可调节输出)，采用UDFN-8封装，适合于3 V至5 V的升压转换(也适合2.5 V至3.3 V升压转换)，典型应用包括HDMI及DisplayPort端口供电等。图3显示的是典型应用电路。

低电流、低噪声LDO配合延长电池使用时间及减小尺寸

如前所述，尽管高集成度PMIC在智能手机便携产品中应用增多，但独立的DC-DC开关稳压器或LDO仍有充足应用空间，如需要LDO来配合便携设备将电池使用时间延至最长并将尺寸减至最小，特别是那些射频(RF)及噪声敏感型功能仍然需要使用低噪声的LDO。以手机为例，LDO的典型应用包括音频插孔、相机模块、显示屏模块、GPS模块、接口、LCD/触摸屏控制、麦克风、GSM/WCDMA 射频子电路板、蓝牙模块及USB端口等。

安森美半导体提供适合便携应用的宽广阵容LDO，其中包括NCP45xx及NCP46xx系列，如NCP4586(100 mA)、NCP4587/89(150/300 mA)、NCP4588(200 mA)、NCP4681/4(150 mA)、NCP4682/5(150 mA)、NCP4680(100 mA)及NCP4683(300 mA)等。此外，CAT62xx系列的多款LDO也非常适合便携应用，包括确保提供500 mA输出电流的CAT6219、提供两路300 mA峰值输出电流的CAT6221、空载接地电流仅为典型值10 μA的CAT6220、提供1 A峰值电流的CAT6243及超低工作电流的CAT6289等。

图4：CAT6289超低工作电流NanoPower LDO框图及典型应用电路图。

以CAT6289为例，这是一款超低工作电流(典型值400 nA)的NanoPower LDO，输入电压范围为1.8 V至5.5 V，提供8种标准电压输出，包括1.00、1.20、1.25、1.50、1.80、2.50、3.00及3.30 V，10 mA电流时的典型压降为380 mV，1 kHz时的典型电源抑制比(PSRR)为-60 dB。这器件采用小型1.5 mm x 1.5 mm TDFN-6封装，能够帮助便携设备延长电池使用时间，并配合小外形因数设计。

配合便携设备不同充电应用OVP及OCP保护方案

智能手机等采用锂离子电池供电的便携设备在日常充电/供电应用中，可能面临正向/负向过压、过流等风险，故需要安全的保护方案。安森美半导体的便携设备OVP保护方案主要包括针对墙式适配器/USB充电的30 V/高达3 A系列产品(包括NCP347/348、NCP349、NCP367、NCP370、NCP372及NCP391等)，以及针对USB充电的20 V/500 mA系列产品(包括NCP360、NCP361、NCP362及NCP373等)；OCP保护方案包括NCP380、NCP381及NCP382等。

以NCP367为例，这是一款提供+30 V过压保护及高达3 A过流保护、带电池电压检测功能的保护IC(见图5)。这器件保护便携设备电池免受输入过压(在出现故障工作条件下会断开系统与Vbus或AC-DC适配器的连接)、充电过流及充电过压影响。NCP367提供最大值100 mΩ的低导通阻抗，帮助降低方案成本及电路板占用空间。支持高达3 A电流的能力帮助实现快速充电。典型值50 μA的极低电流消耗兼容于USB 500 μA闲置模式。这器件能用于1.5 A或500 mA两种充电电流等级，非常适合手机等应用。

图5：NCP367典型应用电路图。

NCP382则是一款功率分配开关，其设计针对很可能会遇到大的电容性负载或短路的应用。实际上，越来越多便携电子设备采用USB供电，但需要保护本地USB电源够用受外部Vbus故障影响。NCP382能够通过在输出负载超过限流阈值或出现短路时切换至恒流模式，将输出电流限制在期望的电平(0.5 A、1 A或1.5 A)，从而提供过流保护。NCP381接收2.5 V至5.5 V的单路输入，提供2路输出。图6是NCP382的典型应用电路图。

图6：NCP382典型应用电路图。

高集成度开关电池充电器帮助加快便携设备电池充电速度

消费者可能会采用墙式AC适配器或USB输入来为便携设备充电。一般而言，墙式AC适配器的充电电流更大(如可达1.5 A)，所需充电时间较短；而USB充电电流相对较小(如500 mA)，时间更长。但即便是采用USB输入充电，消费者也期望能够更快速地完成充电。安森美半导体的NCP1851开关电池充电器就是一款满足消费者在这方面期望的高集成度IC。这器件接受3.6 V至16 V的宽输入电压范围，提供可在7 V至16 V之间选择的正向过压锁定，提供正向+30 V/负向-30 V输入过压保护。这器件集成了DC-DC升压电路，用于5 V USB OTG应用(电流250 mA)，并提供5 V USB收发器保护。NCP1851还集成电池FET驱动器，支持"电池电量耗尽"(dead battery)工作。这