當您電(diàn)池的(de)最後一(yī)焦耳電(diàn)能♥¶•(néng)被耗盡時(shí),功耗和(hé)π☆效率就(jiù)将真正呈現(xiàn)出新含義。以一(yī)款典型的(de)§₽手機(jī)為(wèi)例,即使沒有(yǒu)用(yòng)手機(jī₩©≥£)打電(diàn)話(huà),LCD屏幕亮(liàng)起、顯示時(Ω≈"shí)間(jiān)及正在使用(yòng∑¶↕')的(de)網絡運營商等任務也(yě)會§±(huì)消耗電(diàn)力。如(rú)果它是(sh₹™©≠ì)一(yī)款更高(gāo)級的(de)手機→€(jī),還(hái)可(kě)以播放(fàng)您喜愛(ài)的(de)MP₹γε÷3音(yīn)樂(yuè)或浏覽視(shì)頻(pín)π★"←數(shù)據。不(bù)過,每為(wèi)手機(jī)增©$加一(yī)種功能(néng),實際上(shàng)也(yě) φ₹增加了(le)電(diàn)池的(de)♥₩負擔。對(duì)于大(dà)多(duō♥±)數(shù)手機(jī)設計(jì)者來(lái)說(shuō),能(n∞ ¶éng)否延長(cháng)可(kě)用(≠φyòng)電(diàn)力的(de)使用(yòng)時↑ (shí)間(jiān)是(shì)您的(de)手機₹δ(jī)在下(xià)次充電(diàn)前能(néng)<λ夠持續多(duō)久的(de)關鍵。這(zhè)意味著(zhe)電(diànφε♣)力需要(yào)在各種功能(néng)模塊間(jiān)小(xiǎo)心謹慎₩¥ε地(dì)保護和(hé)預算(suàn),以最大(dà)限₹☆度地(dì)延長(cháng)電(diàn)池壽命和(hé)€&π使用(yòng)。
要(yào)實現(xiàn)真正的(de)效率,并不(bù)僅僅意< 味著(zhe)DC-DC轉換器(qì)在負載✘←↑∑指定的(de)某個(gè)操作(zuò)點可(kě)以獲得(de)多↓♣™β(duō)高(gāo)的(de)效率,而是(shì)在DC™↑-DC轉換器(qì)整個(gè)載荷範圍內→δ¶(nèi)這(zhè)種高(gāo)效率能(néng)夠維持多(duō)久♥✔₹。一(yī)般來(lái)說(shuō),大 ♣(dà)部分(fēn)DC-DC轉換器(qì)π∑都(dōu)指定可(kě)以達到(dào)的(de)最大(dà)效率數(επshù)字,而且人(rén)們也(yě)通(tōng)過選擇一(yīγ≥)個(gè)非常大(dà)的(de)數(shù)字(如(rú)95%§λ✘™),毫不(bù)猶豫地(dì)選擇一(yī)個(gè)合适的(de)轉換器δ (qì)。然而,要(yào)真正地(dì)充分(fēn)利用(y"òng)這(zhè)個(gè)效率,還(hái)需β×÷要(yào)把轉換器(qì)的(de)曲柄轉到(dào)可(kě)以ε✔☆★實現(xiàn)最大(dà)功率轉換的(de)操作(zΩλ₽uò)點上(shàng)。如(rú)果未§×σ轉到(dào)這(zhè)個(gè)點,就♦₹"(jiù)不(bù)能(néng)達到(dào←≤≈∞)95%的(de)效率。而且因為(wèi'×γ)這(zhè)個(gè)問(wèn)題,根據所應用(yòng)的(de)•載荷,有(yǒu)時(shí)甚至達不(bù)到(dào)60%的(de)ε<$÷效率。
圖1 典型效率曲線
圖1顯示在A點可(kě)達到(dào)95%的(§π©de)效率,在B點卻隻能(néng)達到(dào)60%甚至更低÷'↓≈(dī)的(de)效率。對(duì)于便攜式消費(fèi)産品,操作(z₩₽uò)點或負載标尺上(shàng)的(de)這(zhè)種差異将非常重要& ¥↕(yào),因為(wèi)大(dà)部分(fēn)這(zhè)些(x®∑ iē)電(diàn)子(zǐ)器(qì)件(jiàn)都(d¥γōu)有(yǒu)多(duō)種功能(néng)(如(rú)播放(f£ "àng)音(yīn)樂(yuè)、拍(pāi)照(zhàδ±o)或撥打電(diàn)話(huà)),每種功能(néng)都(d •ōu)要(yào)求一(yī)個(gè)不(bù)同的(de♥÷∑)操作(zuò)點或不(bù)同的(de)DC-DC調節器(qì)有(yǒu$)效負載。對(duì)于那(nà)些(xiē∞↓<)用(yòng)戶未調用(yòng)的(de)功能(néng± ),DC-DC源的(de)功率負載會(huì)非常輕,95%的(deλ¥★¶)效率将會(huì)銳減為(wèi)50%甚至更低(d→ λī),因為(wèi)是(shì)在圖1中的(de)B點。
以智能(néng)手機(jī)為(wèi)例,在智能(←∏☆néng)手機(jī)中,為(wèi)AP(應用(yòng)處♠§±理(lǐ)器(qì))IO或核心電(diàn)壓供電(diσα₩àn)的(de)DC-DC轉換器(qì)将在多(duō &±>)長(cháng)時(shí)間(jiān)內(nèi)把γ&電(diàn)池內(nèi)的(de)電( ≥diàn)力耗盡,這(zhè)點非常重要(yào)。假設您的(÷×de)手機(jī)電(diàn)池在正常使用"±(yòng)時(shí)(即主要(yào)是(shì)撥打語音(↕$♣∑yīn)電(diàn)話(huà))可(kě)持續供電(d♥©iàn)最多(duō)2~3天。在這(zhè)段時(shí<☆<λ)間(jiān)(48~72小(xiǎo)時(s"€Ωhí)),通(tōng)常隻有(yǒu)一(yī)小(xiǎo)部分(fēn±βγ)電(diàn)力用(yòng)于娛樂(yuè)活動,如(rú♦★↕)照(zhào)片的(de)拍(pāi)攝和(hé)浏覽或者MP3♠"音(yīn)樂(yuè)的(de)播放(fàng)。'★它意味著(zhe)在剩餘時(shí)間(jiān),手機(jī)不(b<♦Ωù)需要(yào)AP完成太多(duō)任務;可(↓<↕kě)能(néng)隻是(shì)在AP處于待機♣β∏α(jī)或休眠模式中用(yòng)來(lái)刷新DDR∏ 存儲器(qì)。因此,如(rú)果AP經$'常處于這(zhè)些(xiē)模式中,它帶給轉換器(qì←'✔δ)的(de)負載将在标尺的(de)輕負載一(yī)端,即B¶點。這(zhè)表示,AP調節器(qì)的(de)功率将永遠(✘≤∑yuǎn)以50%甚至更低(dī)的(de)功效運行(xí★¥ng),使它成為(wèi)電(diàn)池的(de)★β→£一(yī)個(gè)最大(dà)消耗源。可(kě)見("≥φ✘jiàn),僅選擇一(yī)個(gè)具有(yǒu)高(gāo)效♣∏率規範的(de)DC-DC調節器(qì)是±λ(shì)不(bù)夠的(de)。還(hái)需≠π要(yào)确保調節器(qì)在整個(gè)負π☆載範圍內(nèi)都(dōu)能(néng)提供高(gāo)效率,♦®尤其在輕負載和(hé)滿負載時(shí)。
圖2 提高(gāo)輕載荷時(shí)≈"♥的(de)效率
針對(duì)這(zhè)一(yī)問(wèn)題,需要₽∏×(yào)創新的(de)解決方案。以飛(fēi)思卡爾推出的(de)一(y♠♠ī)種全新的(de)DC-DC降壓轉換器(qì)為(wèiλ®"®)例,它可(kě)在輕負載時(shí)提供高(gāo)效率。M★÷ C34726/7系列是(shì)同步降壓轉換器(qì),可(k£₩Ωλě)以提供高(gāo)達300mA或600mA的(de)電(diàn)流,同∑'時(shí)實現(xiàn)90%的(dβ¥πe)高(gāo)效率。轉換器(qì)的(de)效率如(rú)∞圖2所示,它可(kě)以在整個(gè)負載範圍維持高(gāo)效率,在接♥ € 近(jìn)最高(gāo)負載時(shí)達到(dào)頂峰。對(duì)于輕★π©¶負載(B點),效率也(yě)能(néng)維持在80%以上(♠<>shàng)。該器(qì)件(jiàn)利用(≠♥ yòng)專用(yòng)的(de)可(kě)調節Z因≠™'σ子(zǐ)模式(Z-Mode)切換架構,實現(xiàn)了(le)P"£WM和(hé)PFM間(jiān)平穩的(de)轉換,£α而不(bù)會(huì)犧牲瞬态響應、偏壓電(diàn)流或效率。因此,Z-'↓Mode架構極大(dà)地(dì)提高(gāo)了(le)負載電(di εàn)流轉換期間(jiān)的(de)性能(néng),在提供更好(hǎo)的¶ ¥$(de)瞬态響應的(de)同時(shí),仍在"休眠"Z-Mode中維×'$持輕負載65μA的(de)低(dī)偏壓電(diàn)流。
圖3 典型應用(yòng)圖
該器(qì)件(jiàn)接受2.7~5. ™•♦5V的(de)輸入電(diàn)壓範圍,并能(néng)夠在30γλ€§0mA/600mA的(de)持續負載電(diàn✘®)流中提供0.8~3.3V的(de)輸出電(diàn)壓。此外(wài),其λ>→✘2MHz或4MHz的(de)高(gāo)交換頻(pín)率也(y✔÷₩∞ě)使得(de)它非常适合空(kōng)間(jiān)受限的(de)✔ε 便攜式器(qì)件(jiàn),如(rú)手機(jī)、PDA、DSC、✔≥→PND、GPS、PMP和(hé)其他(tā)便攜& "式儀器(qì)。圖3顯示的(de)是(shì)該器(qì)件(jiàn)® 的(de)一(yī)個(gè)典型應用(yòng)。