配合智能手机技术要求的安森美半导体电源管理方案

配合智能手机技术要求的安森美半导体电源管理方案

       以CAT6289为例，这是一款超低工作电流(典型值400 nA)的NanoPower LDO，输入电压范围为1.8 V至5.5 V，提供8种标准电压输出，包括1.00、1.20、1.25、1.50、1.80、2.50、3.00及3.30 V，10 mA电流时的典型压降为380 mV，1 kHz时的典型电源抑制比(PSRR)为-60 dB。这器件采用小型1.5 mm x 1.5 mm TDFN-6封装，能够帮助便携设备延长电池使用时间，并配合小外形因数设计。

配合便携设备不同充电应用OVP及OCP保护方案

       智能手机等采用锂离子电池供电的便携设备在日常充电/供电应用中，可能面临正向/负向过压、过流等风险，故需要安全的保护方案。安森美半导体的便携设备OVP保护方案主要包括针对墙式适配器/USB充电的30 V/高达3 A系列产品(包括NCP347/348、NCP349、NCP367、NCP370、NCP372及NCP391等)，以及针对USB充电的20 V/500 mA系列产品(包括NCP360、NCP361、NCP362及NCP373等)；OCP保护方案包括NCP380、NCP381及NCP382等。

       以NCP367为例，这是一款提供+30 V过压保护及高达3 A过流保护、带电池电压检测功能的保护IC(见图5)。这器件保护便携设备电池免受输入过压(在出现故障工作条件下会断开系统与Vbus或AC-DC适配器的连接)、充电过流及充电过压影响。NCP367提供最大值100 mΩ的低导通阻抗，帮助降低方案成本及电路板占用空间。支持高达3 A电流的能力帮助实现快速充电。典型值50 μA的极低电流消耗兼容于USB 500 μA闲置模式。这器件能用于1.5 A或500 mA两种充电电流等级，非常适合手机等应用。

       NCP382则是一款功率分配开关，其设计针对很可能会遇到大的电容性负载或短路的应用。实际上，越来越多便携电子设备采用USB供电，但需要保护本地USB电源够用受外部Vbus故障影响。NCP382能够通过在输出负载超过限流阈值或出现短路时切换至恒流模式，将输出电流限制在期望的电平(0.5 A、1 A或1.5 A)，从而提供过流保护。NCP381接收2.5 V至5.5 V的单路输入，提供2路输出。图6是NCP382的典型应用电路图。

高集成度开关电池充电器帮助加快便携设备电池充电速度

       消费者可能会采用墙式AC适配器或USB输入来为便携设备充电。一般而言，墙式AC适配器的充电电流更大(如可达1.5 A)，所需充电时间较短；而USB充电电流相对较小(如500 mA)，时间更长。但即便是采用USB输入充电，消费者也期望能够更快速地完成充电。安森美半导体的NCP1851开关电池充电器就是一款满足消费者在这方面期望的高集成度IC。这器件接受3.6 V至16 V的宽输入电压范围，提供可在7 V至16 V之间选择的正向过压锁定，提供正向+30 V/负向-30 V输入过压保护。这器件集成了DC-DC升压电路，用于5 V USB OTG应用(电流250 mA)，并提供5 V USB收发器保护。NCP1851还集成电池FET驱动器，支持“电池电量耗尽”(dead battery)工作。这器件的充电电流可达1.5 A，还集成了电池温度监测功能，在充电时保护电池安全，非常适合于便携设备的快速电池充电应用。

应用于便携设备的其它电源管理IC及分立器件

       安森美半导体为智能手机等便携设备的电源管理提供丰富的IC及分立器件，除了上述电源管理IC，还包括用于应对手机蓝屏死机问题的2路输入复位产生器CAT871、供电电流仅为典型值220 nA的NanoPower电压监控器CAT8836、提供高精度(±0.5%)及低静态电流(典型值1.5 μA)的监控器NCP308、超低电源电压及低静态电流单路/双路监控器NCP309、在两路电源之间自主选择的电源选择开关CAT6500、监控电池不同故障条件的电池保护IC CAT6300，以及用于电池保护及负载管理等应用的不同分立元器件，如通用晶体管CPH6153及PCP1103，肖特基二极管/整流器(NSR10F30NX、NSR20F20NX、SS3003CH)、功率MOSFET(如NTHD4P02、NTR4101、NTHD3101、NTLJF3117、NTLJD3115、ECH86xx、EMH1303、MCH3477、MCH6336、MCH6421、SCH1331、SCH1433等)。

       除了电源管理子系统，安森美半导体还为便携设备的其它主要子系统(照明及用户界面子系统、音视频子系统、连接器子系统)提供丰富的方案，涵盖背光驱动器、闪光驱动器、各类传感器、AB/D类音频放大器、耳机放大器、音频管理集成电路、模拟开关、数字信号处理器(DSP)、USB开关、电平转换器、ESD/EMI滤波器、时钟及集成无源器件(IPD)等。

总结：

       安森美半导体身为全球高能效电子产品的首要硅方案供应商，针对智能手机等便携应用提供丰富的解决方案。本文重点探讨了安森美半导体的各种高性能、高能效电源管理方案，包括高集成度微型电源管理IC、DC-DC开关稳压器、LDO线性稳压器、过压保护及过流保护IC、开关电池充电IC以及分立元器件等，怎样配合便携设备的应用要求及技术趋势，帮助设计工程师选择适合的元器件方案，并加快产品上市进程。