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PDA系统电源设计

PDA系统电源设计

PDA的电源系统是关系到PDA使用性能的一个很重要的指标之一,其次是方案所占用的面积和空间的大小,及实现的成本。对于低端PDA或记事簿产品,成本是设计者最为关心的问题。
在本专题中,我们就几家半导体厂商提供的资料,设计出几种供PDA使用的系统电源方案供大家参考,便携产品也可以使用这个方案。
首先我们来研究PDA供电来源,和可能有的输出要求。如图一所示,虚线左侧是外部供电端,右侧是PDA或便携设备。
图一
外部供电来源通常有交流适配器,在高端PDA上,还设有USB接口,在和PC联接时,可以从USB口获得电力,除供本机使用外,还可以供电池充电。当两路电力同时接入时,PDA必须控制选择其中接入。
PDA系统中,根据设计者要求的不同,会有各种不同的外设,既要求不同的工作电压。对电源管理要求高的设计中,还会对各供电通道增加可管理控制功能。CPU和存储器是每个PDA不可缺少的部分,CPU的电源管理通常使用CPU自身的休眠、停止等功能来节电。面对这种复杂的要求,每个PDA中,都会要求电源系统提供两种以上的电压源。随着硬件功能越多,特别的电压要求也会随之增加。
通常的设计是,采用一颗主DC-DC,提供整机一个稳定的、大电流的电压源,所有与此电压不同的要求,均用升压或降压器件,如Step-Up/Down的DC-DC或LDO变换到所要求的电压值,如图一中的DC-DC后接各种电压变换器件的设计方式,提供各种电压。
我们也可以将不常用的外设电力供给从主DC-DC中分离出来,这完全取决于设计者和实际情况,和是否有相应的器件支持。分立的目的是降低主DC-DC的输出功率,例如我们希望通过增加模块来扩展PDA的应用,平时不用模块时,不希望主DC-DC为模块后备功率,可以增加一个DC-DC(如图二)专门供模块或那些不常用的设备使用。
图二
可以实现这种要求的器件我们可以在多家半导体公司获得,以下我们将介绍几种实用的器件,供大家参考。
研诺逻辑电源管理IC整合快速反应的降压转换器与LDO
研诺逻辑科技有限公司(Advanced Analogic Technologies Incorporated)日前宣布推出电源管理集成电路产品SystemPower系列的最新产品AAT2505,该产品将瞬时600mA降压转换器与瞬时300mA低压差(LDO)线性稳压器结合起来,提供了一个高度紧凑的解决方案,适用于普遍的全球移动通信系统(GSM)移动电话应用。
  研诺逻辑产品系列主管Bill Weiss表示:“支持GSM手机基带芯片集的电源必须在微秒内达到全负载。通过将瞬时600mA降压转换器与300mA的LDO整合,AAT2505成为一个适用于GSM手机基带核心和输入/输出的完善高性能电源解决方案。此外,与分立解决方案相比,AAT2505只需占用不到一半的印刷电路板(PCB)面积,从而无需大量与‘百万’电源管理单元相关的PCB布局费用。”
  AAT2505降压转换器上整合了低RDS(ON)的电源开关通过支持高达98%的功率水平,延长电池寿命和手机通话时间。凭借从0.6V至VIN的输出电压范围,该600mA转换器同时还维持一个低至27μA的无负载静电流。其1.4MHz的转换频率有助于最小化外部零件的尺寸和成本。通常情况下,开启时间为150μs。
  LDO产生高达300mA的电流并拥有一个独立的输入针脚。为支持GSM芯片集的快速扫描线/负载瞬时要求而优化,在输出电压处于控制状态时,该LDO拥有低静电流和一个针对信号的power-OK(POK)输出功能。
  AAT2505还增加了内部软启动、过热和电流限制保护。
  AAT2505适用的温度范围为-40℃至+85℃,采用无铅12引脚的TDFN33包装销售。每1,000片的单价为1.14美元。
继承事业,薪火相传
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