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电源电压半导体安森美半导体为上网本提供优化电源解决方案

上网本以其价格较低、体积小巧、便于携带广受消费者的认可和接受。但作为一种轻便的便携式电子产品,上网本的电池续航时间始终是行业和消费者关注的焦点,这也对电源管理方案在降低功耗、延长续航时间方面提出了更严格的要求。

上网本电源的特点

上网本的电源管理设计主要挑战之一是如何解决主处理器的供电问题。典型的上网本采用的CPU是英特尔凌动(Atom)处理器,其许多电源要求都类似于现有的英特尔笔记本处理器,采用了类似的电源管理技术,即通过系统与电源管理控制器之间的通信来调节各种负载条件下的CPU电压,以同时满足降低CPU功耗和提高系统性能两方面的要求。因此, 电源管理控制器需要支持英特尔IMVP-6+TM规范。不过,上网本CPU的电流比笔记本应用要低很多,与笔记本处理器在电源管理方面应用多相降压控制解决方案不同,上网本处理器则多采用单相降压控制解决方案。

轻载效率对上网本的电池使用时间有很大的影响。因此,电源管理控制器必须在轻载情况下能提供高效率电压转换,同时也具有较快的瞬态响应特性。取得这些优良性能的最关键的技术是电源控制架构。

此外,由于上网本的空间更为紧张,所以需要小型的电源解决方案,这不仅要求采用小尺寸封装的电源管理控制器,还要求减少外部元件的数量。

总之,在上网本中,电源管理IC对电池使用时间、系统性能以及整体方案的成本起着重要的作用。高效率的电源管理电路通常有助于延长电池工作时间,也有助于缩小整体方案的尺寸。

安森美半导体上网本电源解决方案

上网本与笔记本电脑类似,CPU、硬盘、DDR存储器等不同功能部件往往需要不同的工作电压,如CPU工作电压在1 V左右,而硬盘的输入/输出(I/O)需要5 V工作电压,其它外围电路的器件工作电压则为3.3 V,这样上网本就需要多个DC-DC降压转换(控制)器。

安森美半导体为大部分的上网本电源管理提供解决方案,包括电池、CPU、系统、I/O及显示屏等,产品多种多样,如控制器、开关稳压器及MOSFET等。这些产品采用了安森美半导体的最尖端技术,包括控制架构、封装、高频转换和集成等,它们为上网本提供更长的电池使用时间、更小的尺寸,最少的输入/输出电容, 以及尽量低的物料单(BOM)成本。

安森美半导体的电源解决方案可满足上网本不同的降压转换要求,特别是CPU电源管理方案为英特尔凌动处理器供电,广泛应用于市场上流行的许多主要制造商的上网本,并且它们的应用将随着上网本市场的增长而增高。例如,安森美半导体的单相降压控制器ADP3211A(图1)内置7位数模转换器(DAC),可用来直接从凌动处理器或芯片组读取电压识别(VID)代码,并将处理器内核电压或GMCH图形成形(render)电压设定为0.3 V至1.5 V范围之内的值。


图1:安森美半导体单相降压开关电源控制器ADP3211A的功能框图。

ADP3211A的输入电压范围为3.3 V至22 V,完全符合英特尔IMVP-6+TM CPU和GMCH芯片组的电源管理规范。该器件采用多模控制架构,对输入电压变化和负载变化的反应非常迅速,具有可编程的开关频率以提高能效。在轻载条件下,这款器件更能够自动切换至非连续导电模式(DCM),从而提供极高的轻载电源转换能效。

ADP3211A集成了MOSFET驱动器,有利于减少外部元件数量。该器件还可提供短路保护和精确、可靠的过流过压等保护功能。ADP3211A采用32引脚QFN封装,与安森美半导体的双N沟道MOSFET(MTMD4820N)一起使用时,可以减少电路板占位面积达50%。

除了CPU电源管理方案,安森美半导体还提供用于上网本的单相同步整流降压电源控制器NCP5217,是系统、I/O及存储器性能最佳的电源方案之一。NCP5217支持4.5 V至27 V输入电压范围,可提供3.3 V至0.8 V的更宽范围电压,具备全面的保护功能,还具备提高轻载能效的可选择省电模式。此外,NCP5217提供的前馈(feed forward)控制,可以在上网本应用出现较大的输入电压变化时仍能提供恒定的输出电压。这种控制架构使各组电源间交错工作,能够降低输入电容的BOM成本。

长期而言,上网本需要专用的解决方案来获得最佳的性价比。安森美半导体的先进技术涵盖控制IC及功率MOSFET,在制造高集成度和高频专用方案方面领先。

总结
上网本日受欢迎,但是对电池续航时间要求更高,需要优化的电源解决方案,如安森美半导体的移动CPU IMVP6+单相降压控制器单芯片解决方案、单同步整流降压控制器及双N沟道MOSFET等。这些产品采用安森美半导体最尖端的技术,包括先进的控制架构、高频转换和封装/集成技术,帮助上网本延长电池使用时间、实现电源管理系统小型化、高能效及降低系统BOM成本等要求,已被多家主要上网本制造商采用。
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