应用处理器专用电源设计

       于电源而言，根据所使用的充电器的类型的不同，输入电压范围也不尽相同。 最低的工作电压通常由锂离子电池的最低电压定义，其可能会低至 3.0V 标准锂离子电池的电压。最高的电压则取决于充电器，对于那些不具有电源通道的充电器而言，最高的电压与最高的电池电压相等，通常为 4.2V。由于电源通道激活，电压可能会上升至 5V 以上，因此，理想的状况是拥有一个在整个输入电压范围内都具有良好效率的电源。如果在一个电源芯片上集成了低压降线性稳压器 (LDO)，这就显得至关重要了，因为其效率主要取决于旁路元件两端的电压，该电压由输入和输出电压之间的差来定义的。

 

       对一块集成电路来说，总会存在是否要集成充电器的问题。即使能够将为一种应用供电所需的全部电路都包括到一个小型器件中，这种解决方案也存在折衷处理和缺乏灵活性的问题。从功耗和布局的角度来看，不在电源管理单元 (PMU) 中集成电池充电器的解决方案是可行的。充电器能够适应于可用输入源和更具使用灵活性的电池。可将这种充电器靠近电池或者输入连接器放置，同时可以将 PMU 靠近处理器放置来获得供电。

 

 

       另外，还有一些解决方案，它们不但集成了如音频放大器和音频 CODEC 的模块，同时还集成了显示器及显示器背光电源。与充电器一样，这些附加模块也面临同样的问题。一个集成了各种模块的器件从一个用于许多不同应用的灵活解决方案转向一种用户特定器件，使得在没有损害某些参数的情况下适应于不同应用变得困难。具有限制功能的器件可在终端上提供较高的灵活性。在以下例子中，显示了一种专门用于某种应用和/或某些处理器的器件。TI 的 TPS65024x 系列电源管理单元专门优化用于处理器的输出电流能力和输出电压。当然，这种器件并不是不能被用于为其他设备供电，而是说将其专门用于处理器只需要少量的外部组件。

 

 

       TPS65024x 系列电源管理单元包括三个专门用于 I/O、存储器和手持设备内核电压的降压转换器。另外，还有三个要求具有极低纹波或低电流电压轨的LDO。两个 LDO（LDO1 和 LDO2）可以提供一个 200mA 的输出电流，同时第三个 LDO（LDO3）专门用于一个电压轨 (Vdd_alive)，即使在应用处理器处于睡眠模式的情况下也需要开启该电压轨。输出电流能力为 30mA，LDO3 的电源电流仅为 10uA，其将来自于处于睡眠模式下的电池的电流保持尽可能的小。

 

 

       一般而言，宽范围输出电流的高效率是许多电池供电应用的关键。因此，所有设备要进行优化，以用于低静态电源电流，即未向输出提供任何电流但却仍然维持输出电压的芯片所需要的电流。对于那些长期在待机模式下工作的应用而言，这一参数至关重要。低静态电源电流不仅延长了待机时间（在应用不需要任何电源电流的情况下），而且在提到极低 DC/DC 转换器输出电流条件下的效率时这也是一个重要的参数。