隨(sui)著(zhe)手(shou)機(ji)的(de)功(gong)能(neng)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)，用(yong)戶(hu)對(dui)手(shou)機(ji)電(dian)池(chi)的(de)能(neng)量(liang)需(xu)求(qiu)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)，現(xian)有(you)的(de)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)已(yi)經(jing)越(yue)來(lai)越(yue)難(nan)以(yi)滿(man)足(zu)消(xiao)費(fei)者(zhe)對(dui)正(zheng)常(chang)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian)的(de)要(yao)求(qiu)。對(dui)此(ci)，業(ye)界(jie)主(zhu)要(yao)采(cai)取(qu)兩(liang)種(zhong)方(fang)法(fa)，一(yi)是(shi)開(kai)發(fa)具(ju)備(bei)更(geng)高(gao)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)的(de)新(xin)型(xing)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)，如(ru)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)；二是在電池的能量轉換效率和節能方麵下功夫。

　　

為wei手shou機ji提ti供gong電dian能neng的de技ji術shu在zai最zui近jin幾ji年nian雖sui有you不bu少shao創chuang新xin和he發fa展zhan，但dan是shi還hai遠yuan遠yuan不bu能neng滿man足zu手shou機ji功gong能neng發fa展zhan的de需xu要yao，因yin此ci如ru何he提ti高gao電dian源yuan管guan理li技ji術shu並bing延yan長chang電dian池chi使shi用yong壽shou命ming
，已yi經jing成cheng為wei手shou機ji開kai發fa設she計ji中zhong的de主zhu要yao挑tiao戰zhan之zhi一yi。

　　

同時，設計者還必須明白消費者對手機的要求，這主要體現在以下幾個方麵：第一，體積小。這要求提高係統的集成度，縮小元器件的封裝體積，減小 PCB板的麵積，這可能會增加設計中解決電磁幹擾（EMI）的de難nan度du。第di二er，重zhong量liang輕qing。要yao求qiu使shi用yong高gao效xiao能neng的de電dian池chi，在zai有you限xian的de體ti積ji和he重zhong量liang下xia
，提ti高gao電dian池chi的de能neng量liang密mi度du。目mu前qian大da部bu分fen手shou機ji都dou使shi用yong單dan節jie鋰li離li子zi或huo鋰li聚ju合he物wu的de電dian池chi，容rong量liang為wei850-1000mAH。第(di)三(san)
，通(tong)話(hua)時(shi)間(jian)長(chang)。要(yao)求(qiu)提(ti)高(gao)工(gong)作(zuo)時(shi)對(dui)電(dian)池(chi)中(zhong)電(dian)能(neng)的(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)，減(jian)少(shao)待(dai)機(ji)時(shi)的(de)漏(lou)電(dian)電(dian)流(liu)，提(ti)高(gao)使(shi)用(yong)效(xiao)率(lv)。第(di)四(si)
，價(jia)格(ge)便(bian)宜(yi)。要(yao)求(qiu)產(chan)品(pin)的(de)方(fang)案(an)集(ji)成(cheng)度(du)高(gao)，分(fen)立(li)器(qi)件(jian)少(shao)而(er)且(qie)成(cheng)本(ben)低(di)廉(lian)。第(di)五(wu)，產(chan)品(pin)更(geng)新(xin)快(kuai)。要(yao)求(qiu)元(yuan)器(qi)件(jian)簡(jian)單(dan)易(yi)用(yong)、便於設計使用
，硬件軟件平台統一
，便於增加新的功能和特色。

　　

因此
，手機的電源管理要在進行手機係統方案設計時綜合考慮，平衡省電
、成本、體(ti)積(ji)和(he)開(kai)發(fa)時(shi)間(jian)等(deng)多(duo)種(zhong)因(yin)素(su)

，進(jin)行(xing)最(zui)佳(jia)選(xuan)擇(ze)。總(zong)的(de)來(lai)講(jiang)，可(ke)以(yi)從(cong)提(ti)高(gao)電(dian)能(neng)的(de)轉(zhuan)化(hua)效(xiao)率(lv)和(he)提(ti)高(gao)電(dian)能(neng)的(de)使(shi)用(yong)效(xiao)率(lv)兩(liang)方(fang)麵(mian)著(zhe)手(shou)進(jin)行(xing)手(shou)機(ji)的(de)整(zheng)體(ti)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)。

　　

　　

隨著對電源管理要求的不斷提高，手持設備中的電源變換從以往的線性電源逐漸走向開關式電源。但並非開關電源可以代替一切，二者有各自的優勢和劣勢，適用於不同的場合。

　　

　　

LDO具有成本低、封裝小
、外圍器件少和噪音小的特點。在輸出電流較小時，LDO的成本隻有開關電源的幾分之一。LDO的封裝從SOT23到SC70、QFN，直至WCSP晶圓級芯片封裝，非常適合在手持設備中使用。對於固定電壓輸出的使用場合，外圍隻需2到3個很小的電容即可構成整個方案。

　　

超低的輸出電壓噪聲是LDO最大的優勢。但LDO的缺點是低效率

，且隻能用於降壓的場合。LDO的效率取決於輸出電壓與輸入電壓之比：η=Vout/Vin。在輸入電壓為3.6V（單節鋰電池）的情況下，輸出電壓為3V時，效率為90.9%，而在輸出電壓為1.5V時，效率則下降為41.7%。這樣低的效率在輸出電流較大時，不僅會浪費很多電能，而且會造成芯片發熱影響係統穩定性。

　　

　　

電感式開關電源是利用電感作為主要的儲能元件，為負載提供持續不斷的電流。通過不同的拓撲結構，這種電源可以完成降壓、升壓和電壓反轉的功能。

　　

電感式開關電源具有非常高的轉換效率。在產品工作時主要的電能損耗包括：內置或外置MOSFET的導通損耗
，主要與占空比和MOSFET的導通電阻有關；動態損耗
，包括高側和低側MOSFET同時導通時的開關損耗和驅動MOSFET開關電容的電能損耗，主要與輸入電壓和開關頻率有關
；靜態損耗
，主要與IC內部的漏電流有關。

　　

在電流負載較大時，這些損耗都相對較小，所以電感式開關電源可以達到95%的效率。但是在負載較小時，這些損耗就會相對變得大起來，影響效率。這時一般通過兩種方式降低導通損耗和動態損耗，一是PWM模式：開關頻率不變

，調節占空比。二是PFM模式：占空比相對固定
，調節開關頻率。

　　

電感式開關電源的缺點在於電源方案的整體麵積較大（主要是電感和電容），輸出電壓的紋波較大。在PCB布板時必須格外小心以避免電磁幹擾（EMI）。

　　

為了減小對大電感和大電容的需要以及減小紋波，提高開關頻率是非常有效的辦法。

 

　　

電荷泵是利用電容作為儲能元件，其內部的開關管陣列控製著電容的充放電。為了減少由於開關造成的EMI和電壓紋波，很多IC中采用雙電荷泵的結構。電荷泵同樣可以完成升壓
、降壓和反轉電壓的功能。

　　

由於電荷泵內部機構的關係，當輸出電壓與出入電壓成一定倍數關係時，比如2倍或1.5倍
，最高的效率可達90%以上。但是效率會隨著兩者之間的比例關係而變化，有時效率也可低至70%以下。所以設計者應盡量利用電荷泵的最佳轉換工作條件。

　　

由於儲能電容的限製
，輸出電壓一般不超過輸入電壓的3倍
，而輸出電流不超過300mA。電荷泵特性介於LDO和電感式開關電源之間，具有較高的效率和相對簡單的外圍電路設計
，EMI和紋波的特性居中，但是有輸出電壓和輸出電流的限製。

　　

在手機中，減少能量的浪費、將盡量多的可用電能用於實際需要的地方
，是省電的關鍵。

手持設備電源係統一般結構

　　

　　

xinhaochulixitongzhuyaoshixinhaochuliqishishoujidehexinbufen，tarutongrendexinzang
，huiyizhigongzuo，yincitayeshiyigezhuyaodeshoujidiannengxiaohaoyuan。nameyingruhetigaotadexiaolvne
？yibanlaishuokecaiyongyixialiangzhongfangfa。

　　

方法1：分fen區qu管guan理li。將jiang處chu理li某mou項xiang任ren務wu時shi不bu需xu要yao的de功gong能neng單dan元yuan關guan掉diao，比bi如ru在zai進jin行xing內nei部bu計ji算suan時shi

，將jiang與yu外wai部bu通tong信xin的de接jie口kou關guan斷duan或huo使shi其qi進jin入ru睡shui眠mian狀zhuang態tai。為wei了le達da到dao這zhe一yi目mu的de，手shou機ji中zhong的de信xin號hao處chu理li器qi往wang往wang涉she及ji很hen多duo個ge內nei部bu時shi鍾zhong

，控kong製zhi著zhe不bu同tong功gong能neng單dan元yuan的de工gong作zuo狀zhuang態tai。另ling外wai，為wei不bu同tong功gong能neng塊kuai供gong電dian的de電dian源yuan電dian路lu是shi可ke以yi關guan斷duan的de。

　　

方法2：改變信號處理器的工作頻率和工作電壓。目前絕大多數的信號處理器是用CMOS工藝製造的。在CMOS電路中
，最大的一項功率損耗是驅動MOSFET柵極所引起的損耗。可以看出功率損耗與頻率和輸入電壓，即IC的電源電壓的平方成正比。所以針對不同的運算和任務，把頻率和電源電壓降低到合適的值，可以有效地減少功率損耗。

　　

DVS（動態電壓調整）技術有效地將處理器與電源轉換器連接成閉環係統，通過I2C等總線動態地調節供電電壓，同時調節自身的頻率。TPS65010集成了充電電路
、電感式DCDC和LDO。同時還可以通過I2C總線對各路輸出電壓進行調節，非常適合為OMAP和類似的處理器供電。

　　

　　

音頻功率放大器是手機中又一能量消耗大戶，輸出功率可達750mW，對於帶有免提功能的手機可達2W。如何提高放大器的效率呢？傳統的技術采用 AB類線性放大器，其效率隨輸出功率變化，最好隻有70%。使用D類功率放大器，利用PWM的方式，可使效率提高到85-90%。

　　

目(mu)前(qian)為(wei)了(le)使(shi)設(she)計(ji)者(zhe)更(geng)方(fang)便(bian)地(di)進(jin)行(xing)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)

，一(yi)些(xie)廠(chang)商(shang)開(kai)發(fa)了(le)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)的(de)軟(ruan)件(jian)用(yong)於(yu)嵌(qian)入(ru)式(shi)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)。運(yun)用(yong)這(zhe)類(lei)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)，可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)地(di)降(jiang)低(di)軟(ruan)件(jian)編(bian)製(zhi)中(zhong)的(de)工(gong)作(zuo)量(liang)，同(tong)時(shi)優(you)化(hua)係(xi)統(tong)的(de)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)。

　　

dianyuanguanliduishouchishebeiriquzhongyao。yigegaoxiaodexitongshiyaojiangdianyuanguanlideguannianguanchuanyushejidemeiyigehuanjie，bingqiepinghengxitongduofangmianyinsushejiwanchengde。suizhebandaotijishuhedianlushejijishudefazhan，huiyouyuelaiyueduodejienengjishuyongxian
，weishouchichanpindebuduanfazhanzhuli。