技術大牛分享:智能移動設備的設計技巧
發布時間:2015-03-18 責任編輯:sherryyu
【導讀】要提高移動設備電源的續航能力,首先需要開源,也就是增大電池容量;其次是需要節流,以求降低功耗、提高效率;zaijinyibu,jiuxuyaoxitongnenggousuishilejiedianchirongliangzhuangkuangbingyiciweiyijuzidongtiaozhengxitongdegongzuozhuangtai,zaibaozhengxitongjibenfuwudeqingkuangxiajinkenengbimianbubiyaodexiaohao,zheyekeyibeiguirujiangdixiaohaodefanchou,zhishigengzhinengyixie。
移yi動dong互hu聯lian網wang時shi代dai的de來lai臨lin促cu使shi移yi動dong終zhong端duan產chan品pin的de規gui模mo呈cheng火huo速su增zeng長chang之zhi勢shi,然ran而er終zhong端duan待dai機ji時shi間jian短duan等deng軟ruan肋lei在zai給gei電dian源yuan設she計ji業ye者zhe帶dai來lai挑tiao戰zhan的de同tong時shi,也ye為wei行xing業ye的de蓬peng勃bo發fa展zhan提ti供gong了le新xin契qi機ji。為wei此ci,電dian子zi發fa燒shao友you特te邀yao立li錡錡科ke技ji有you限xian公gong司si專zhuan案an經jing理li鄭zheng剛gang,與yu其qi共gong探tan智zhi能neng移yi動dong設she備bei中zhong電dian源yuan的de設she計ji技ji巧qiao與yu未wei來lai的de發fa展zhan方fang向xiang。
電源續航能力設計三大改進
鄭剛指出,要提高移動設備電源的續航能力,首先需要開源,也就是增大電池容量;其次是需要節流,以求降低功耗、提高效率;zaijinyibu,jiuxuyaoxitongnenggousuishilejiedianchirongliangzhuangkuangbingyiciweiyijuzidongtiaozhengxitongdegongzuozhuangtai,zaibaozhengxitongjibenfuwudeqingkuangxiajinkenengbimianbubiyaodexiaohao,zheyekeyibeiguirujiangdixiaohaodefanchou,zhishigengzhinengyixie。
tongshi,dianchirongliangzengdayihou,chongdianshijianhuichengweiyigebeirenguanzhudewenti,nengzaidianchikeyijieshoudefanweineijinkenengkuaidijiangdianchichongmanzongshirangrenyuyuede,yushinenggoujiangchongdiandianliufangdadeBuck架構開關型充電IC應運而生。通常情況下,這些Buck架構的開關型充電IC還具有逆向供電的功能,它們能在需要時將電池電壓提升後送到充電接口上供連接在這裏的設備使用,是支持USB-OTG應用的絕佳方案。
haiyouyixiexitongshixuyaobijiaogaodedianchidianyacainengzhengchanggongzuode,dangshiyongdianchizhijieduixitongjinxinggongdianshi,dianchidianyaxiajiangdaomougeshedingzhiyihoujiubudebuguanji,erzheshidianchiliqishihaicunyouhenduomeiyoubeishiyongdedianneng,ruguonengzaizheyangdexitongzhongjiarunengduidianchidianyajinxingshidangbianhuanshixitongnengzaidianchidianyajiaodishiyenengzhengchanggongzuodedianyuan轉換器件,電池的續航能力就得到了進一步提升,有這方麵需求的用戶也可向立錡尋求幫助。
鋰離子電池應用的安全策略
在鋰離子電池的應用中,保護IC是(shi)必(bi)須(xu)使(shi)用(yong)的(de),它(ta)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)作(zuo)為(wei)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)保(bao)護(hu)的(de)最(zui)後(hou)一(yi)道(dao)關(guan)卡(ka)來(lai)使(shi)用(yong)的(de),在(zai)沒(mei)有(you)出(chu)現(xian)最(zui)壞(huai)情(qing)況(kuang)時(shi)並(bing)不(bu)會(hui)發(fa)揮(hui)其(qi)功(gong)用(yong),但(dan)因(yin)此(ci)而(er)不(bu)使(shi)用(yong)保(bao)護(hu)IC就可能得不償失了。除了必須要加入保護環節,要想確保安全地使用鋰離子電池,我們還需要考慮得更多。鄭剛表示:“采用符合電池特性的正確充電策略是確保安全的最重要措施。”一般情況下,隻要按照電池的規格來設定充放電電流、電dian壓ya,使shi用yong常chang規gui的de三san階jie段duan充chong電dian策ce略lve就jiu已yi足zu夠gou保bao證zheng充chong電dian安an全quan,但dan在zai某mou些xie特te殊shu狀zhuang況kuang下xia,使shi用yong固gu定ding的de充chong電dian參can數shu已yi經jing不bu能neng滿man足zu安an全quan的de需xu要yao,這zhe就jiu需xu要yao對dui某mou些xie參can數shu進jin行xing動dong態tai的de修xiu改gai,例li如ru我wo們men需xu要yao對dui充chong電dian電dian流liu和he電dian壓ya進jin行xing修xiu改gai以yi符fu合he安an全quan的de需xu要yao。這zhe種zhong情qing況kuang通tong常chang發fa生sheng在zai環huan境jing溫wen度du、電池溫度發生變化的時候,因為常規的電池並不適合在溫度過高、過低的情況下使用,當遇到這樣的狀況時,我們需要降低電池的充電電流和電壓以確保安全,避免造成電池的損傷。
同tong時shi,鄭zheng剛gang還hai指zhi出chu,對dui電dian池chi在zai放fang電dian過guo程cheng中zhong的de保bao護hu,主zhu要yao的de方fang法fa是shi不bu要yao在zai超chao出chu電dian池chi負fu載zai能neng力li的de情qing況kuang下xia工gong作zuo,其qi實shi現xian通tong常chang是shi由you用yong戶hu在zai設she計ji時shi通tong過guo合he理li選xuan擇ze電dian池chi規gui格ge、盡(jin)可(ke)能(neng)使(shi)用(yong)高(gao)效(xiao)的(de)電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)器(qi)件(jian)來(lai)達(da)成(cheng)的(de)。通(tong)過(guo)偵(zhen)測(ce)電(dian)池(chi)荷(he)電(dian)狀(zhuang)況(kuang),實(shi)時(shi)停(ting)止(zhi)係(xi)統(tong)工(gong)作(zuo)以(yi)防(fang)範(fan)電(dian)池(chi)的(de)過(guo)度(du)放(fang)電(dian),也(ye)是(shi)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)者(zhe)應(ying)該(gai)承(cheng)擔(dan)起(qi)的(de)責(ze)任(ren)。在(zai)此(ci)過(guo)程(cheng)中(zhong),我(wo)們(men)能(neng)做(zuo)的(de)隻(zhi)能(neng)是(shi)向(xiang)設(she)計(ji)者(zhe)提(ti)供(gong)符(fu)合(he)其(qi)期(qi)望(wang)的(de)合(he)適(shi)器(qi)件(jian)和(he)方(fang)案(an)。
目前在鋰離子電池使用方麵比較典型的一類產品是移動電源,市場上為之提供解決方案的廠商有很多。“立錡將整個係統所需要的功能都集成在單一芯片上,各種保護功能也一應俱全,為用戶提供了完美的解決方案。”鄭剛進一步指出,這種產品的第一代已在客戶端大量使用,第二、三(san)代(dai)產(chan)品(pin)已(yi)經(jing)開(kai)始(shi)向(xiang)用(yong)戶(hu)送(song)樣(yang)測(ce)試(shi),並(bing)且(qie)得(de)到(dao)了(le)普(pu)遍(bian)的(de)好(hao)評(ping)。在(zai)這(zhe)樣(yang)的(de)係(xi)統(tong)中(zhong),即(ji)便(bian)是(shi)我(wo)們(men)的(de)充(chong)放(fang)電(dian)係(xi)統(tong)已(yi)經(jing)做(zuo)到(dao)了(le)最(zui)好(hao),但(dan)由(you)於(yu)電(dian)池(chi)的(de)安(an)全(quan)性(xing)問(wen)題(ti)實(shi)在(zai)是(shi)太(tai)重(zhong)要(yao),鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)在(zai)使(shi)用(yong)中(zhong)的(de)最(zui)後(hou)一(yi)道(dao)防(fang)護(hu)關(guan)——lilizidianchibaohu,rengshibukequeshaode,dangsuoyoudewaibucuoshidoushixiaoshi,jiukaozheyicengduidianchitigongzuihoudebaohule,shiyongzheqiewuweilejiangdichengbenershenglveleta。
作為IC設計公司,除了要在產品的功能、xingnengcanshuguigeshangmanzuyonghushiyongzhongdeyaoqiuwai,zhuzhongchanpindekekaoxingbingbuduantishengshigengzhongyaodefangmian。muqian,li錡suotigongdechanpinyicongchuantongdeshangyongguigexianggongyeguigehecheyongguigefazhan,yiyouhenduochanpintongguoxiangguanderenzhengbinghuodexiangguanxingyeyonghuderenkeheshiyong,jikuodaleli錡zijideshichangkongjian,yeyongyoulegengduodefuwukehudejihui。
電源內層結構設計新亮點
據ju鄭zheng剛gang介jie紹shao,麵mian對dui智zhi能neng移yi動dong設she備bei市shi場chang的de發fa展zhan,立li錡錡科ke技ji在zai這zhe幾ji年nian中zhong通tong過guo技ji術shu改gai造zao提ti升sheng了le公gong司si的de研yan發fa實shi力li,在zai人ren員yuan培pei養yang上shang一yi點dian都dou沒mei有you放fang鬆song,已yi經jing具ju有you了le在zai短duan時shi間jian內nei同tong時shi開kai發fa眾zhong多duo大da型xing項xiang目mu的de能neng力li,將jiang其qi在zai傳chuan統tongPC領域的優勢擴展至筆記本電腦、平板電腦和智能手機等應用中,成為了眾多國際大廠的密切合作夥伴。
麵對眾多全新的需求,內層結構該如何優化呢? 鄭剛表示,一方麵,工藝上的不斷進步使得單位麵積上能夠集成的東西越來越多,能夠實現的功能和性能指標不斷提升。另一方麵,MCU、OTP和MTP等(deng)可(ke)編(bian)程(cheng)技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong)使(shi)單(dan)一(yi)產(chan)品(pin)滿(man)足(zu)不(bu)同(tong)用(yong)戶(hu)需(xu)求(qiu)的(de)能(neng)力(li)得(de)到(dao)提(ti)升(sheng),先(xian)進(jin)的(de)控(kong)製(zhi)架(jia)構(gou)的(de)性(xing)能(neng)越(yue)來(lai)越(yue)好(hao),封(feng)裝(zhuang)也(ye)向(xiang)多(duo)元(yuan)化(hua)發(fa)展(zhan),晶(jing)圓(yuan)級(ji)封(feng)裝(zhuang)和(he)倒(dao)裝(zhuang)技(ji)術(shu)逐(zhu)漸(jian)成(cheng)為(wei)主(zhu)流(liu),在(zai)縮(suo)小(xiao)體(ti)積(ji)的(de)同(tong)時(shi),性(xing)能(neng)表(biao)現(xian)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)好(hao)。

多相式DC-DC降壓轉換器可有效解決電源大電流供應問題
當我們詢問立錡是如何應對小型移動設備圖像處理器的大電流需求時,鄭剛解釋道:“與PC的CPU和圖像處理器動輒幾十A、上百A的電流需求相比,小型移動設備圖像處理器的電流需求真的不算什麼,不同的是它們的工作電壓、負載線需求和對集成度的需要是不一樣的,調節方式也會有所不同。與這樣的需求相對應,立錡的工藝、設計、控製技術和封裝等也在相應地進步以作配合,在產品開發方麵也是收獲滿滿。以英特爾的DT 與 AIO Skylake 平台的VCORE供電為例,這些都是移動平台的耗電大戶,立錡科技是獲得英特爾認證的唯一廠商,沒有相關的能力是做不到的。”
mianduihulianwangshidaicuishengchulaidejudashangji,keyiyujiandaoyidongshebeideshichangqianjingshifeichangguangmingde,xiangguandechangshangmenzhengzaiquanlichuji,fenzhanzaiyigeyouyigedianzishichangshang。li錡kejiyejiangchixunulibazuihaodechanpinhefuwutigonggeikehu,weicishichangdechengchangtigongyuanyuanbujindedongli。
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