安森美半導(dǎo)體為上網(wǎng)本提供優(yōu)化電源解決方案

    上網(wǎng)本以其價(jià)格較低、體積小巧、便于攜帶廣受消費(fèi)者的認(rèn)可和接受。但作為一種輕便的便攜式電子產(chǎn)品，上網(wǎng)本的電池續(xù)航時(shí)間始終是行業(yè)和消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)，這也對電源管理方案在降低功耗、延長續(xù)航時(shí)間方面提出了更嚴(yán)格的要求。

    上網(wǎng)本電源的特點(diǎn)

    上網(wǎng)本的電源管理設(shè)計(jì)主要挑戰(zhàn)之一是如何解決主處理器的供電問題。典型的上網(wǎng)本采用的CPU是英特爾凌動(dòng)(Atom)處理器，其許多電源要求都類似于現(xiàn)有的英特爾筆記本處理器，采用了類似的電源管理技術(shù)，即通過系統(tǒng)與電源管理控制器之間的通信來調(diào)節(jié)各種負(fù)載條件下的CPU電壓，以同時(shí)滿足降低CPU功耗和提高系統(tǒng)性能兩方面的要求。因此， 電源管理控制器需要支持英特爾IMVP-6+TM規(guī)范。不過，上網(wǎng)本CPU的電流比筆記本應(yīng)用要低很多，與筆記本處理器在電源管理方面應(yīng)用多相降壓控制解決方案不同，上網(wǎng)本處理器則多采用單相降壓控制解決方案。

    輕載效率對上網(wǎng)本的電池使用時(shí)間有很大的影響。因此，電源管理控制器必須在輕載情況下能提供高效率電壓轉(zhuǎn)換，同時(shí)也具有較快的瞬態(tài)響應(yīng)特性。取得這些優(yōu)良性能的最關(guān)鍵的技術(shù)是電源控制架構(gòu)。

    此外，由于上網(wǎng)本的空間更為緊張，所以需要小型的電源解決方案，這不僅要求采用小尺寸封裝的電源管理控制器，還要求減少外部元件的數(shù)量。

    總之，在上網(wǎng)本中，電源管理IC對電池使用時(shí)間、系統(tǒng)性能以及整體方案的成本起著重要的作用。高效率的電源管理電路通常有助于延長電池工作時(shí)間，也有助于縮小整體方案的尺寸。

    安森美半導(dǎo)體上網(wǎng)本電源解決方案

    上網(wǎng)本與筆記本電腦類似，CPU、硬盤、DDR存儲(chǔ)器等不同功能部件往往需要不同的工作電壓，如CPU工作電壓在1 V左右，而硬盤的輸入/輸出(I/O)需要5 V工作電壓，其它外圍電路的器件工作電壓則為3.3 V，這樣上網(wǎng)本就需要多個(gè)DC-DC降壓轉(zhuǎn)換(控制)器。

    安森美半導(dǎo)體為大部分的上網(wǎng)本電源管理提供解決方案，包括電池、CPU、系統(tǒng)、I/O及顯示屏等，產(chǎn)品多種多樣，如控制器、開關(guān)穩(wěn)壓器及MOSFET等。這些產(chǎn)品采用了安森美半導(dǎo)體的最尖端技術(shù)，包括控制架構(gòu)、封裝、高頻轉(zhuǎn)換和集成等，它們?yōu)樯暇W(wǎng)本提供更長的電池使用時(shí)間、更小的尺寸，最少的輸入/輸出電容， 以及盡量低的物料單(BOM)成本。

    安森美半導(dǎo)體的電源解決方案可滿足上網(wǎng)本不同的降壓轉(zhuǎn)換要求，特別是CPU電源管理方案為英特爾凌動(dòng)處理器供電，廣泛應(yīng)用于市場上流行的許多主要制造商的上網(wǎng)本，并且它們的應(yīng)用將隨著上網(wǎng)本市場的增長而增高。例如，安森美半導(dǎo)體的單相降壓控制器ADP3211A(圖1)內(nèi)置7位數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，可用來直接從凌動(dòng)處理器或芯片組讀取電壓識(shí)別(VID)代碼，并將處理器內(nèi)核電壓或GMCH圖形成形(render)電壓設(shè)定為0.3 V至1.5 V范圍之內(nèi)的值。

圖1：安森美半導(dǎo)體單相降壓開關(guān)電源控制器ADP3211A的功能框圖

    ADP3211A的輸入電壓范圍為3.3 V至22 V，完全符合英特爾IMVP-6+TM CPU和GMCH芯片組的電源管理規(guī)范。該器件采用多模控制架構(gòu)，對輸入電壓變化和負(fù)載變化的反應(yīng)非常迅速，具有可編程的開關(guān)頻率以提高能效。在輕載條件下，這款器件更能夠自動(dòng)切換至非連續(xù)導(dǎo)電模式(DCM)，從而提供極高的輕載電源轉(zhuǎn)換能效。

    ADP3211A集成了MOSFET驅(qū)動(dòng)器，有利于減少外部元件數(shù)量。該器件還可提供短路保護(hù)和精確、可靠的過流過壓等保護(hù)功能。ADP3211A采用32引腳QFN封裝，與安森美半導(dǎo)體的雙N溝道MOSFET(MTMD4820N)一起使用時(shí)，可以減少電路板占位面積達(dá)50%。

    除了CPU電源管理方案，安森美半導(dǎo)體還提供用于上網(wǎng)本的單相同步整流降壓電源控制器NCP5217，是系統(tǒng)、I/O及存儲(chǔ)器性能最佳的電源方案之一。NCP5217支持4.5 V至27 V輸入電壓范圍，可提供3.3 V至0.8 V的更寬范圍電壓，具備全面的保護(hù)功能，還具備提高輕載能效的可選擇省電模式。此外，NCP5217提供的前饋(feed forward)控制，可以在上網(wǎng)本應(yīng)用出現(xiàn)較大的輸入電壓變化時(shí)仍能提供恒定的輸出電壓。這種控制架構(gòu)使各組電源間交錯(cuò)工作，能夠降低輸入電容的BOM成本。

    長期而言，上網(wǎng)本需要專用的解決方案來獲得最佳的性價(jià)比。安森美半導(dǎo)體的先進(jìn)技術(shù)涵蓋控制IC及功率MOSFET，在制造高集成度和高頻專用方案方面領(lǐng)先。■