在便攜式電子產(chǎn)品中，需要有高效的電源管理。這在數(shù)字蜂窩電話（簡(jiǎn)稱手機(jī)）中表現(xiàn)得尤為突出。在過(guò)去幾年中，手機(jī)的使用已經(jīng)風(fēng)靡全世界，正在成為人們普遍使用的語(yǔ)音通信工具。在2003年，手機(jī)的銷售量已超過(guò)五億部。不僅如此，為了吸引更多的消費(fèi)者，手機(jī)廠商和服務(wù)運(yùn)營(yíng)商不斷推出彩顯、數(shù)字照相機(jī)、mp3播放機(jī)、pda等各種新的手機(jī)功能和諸如下載多和弦鈴聲、多媒體短信、數(shù)據(jù)等各項(xiàng)服務(wù)。隨著手機(jī)朝著多功能化和“智能化”的方向發(fā)展，對(duì)電源管理也提出了更大的挑戰(zhàn)，成為推動(dòng)電源管理產(chǎn)品發(fā)展的主要因素。

　　隨著這些新的功能納入到手機(jī)之中，使用者希望通話時(shí)間超過(guò)三小時(shí)，待機(jī)時(shí)間達(dá)到兩百小時(shí)以上，因而高效率的電源管理顯得更加重要。這就是說(shuō)，在對(duì)電池的有限容量進(jìn)行高效管理方面，所有主要的電源子系統(tǒng)──音頻、基帶處理器、顯示器以及電池充電器──都有進(jìn)一步改進(jìn)的機(jī)會(huì)。

音頻子系統(tǒng)
　　在最近幾年中，音頻子系統(tǒng)有了很大的變化。現(xiàn)在全世界通過(guò)下載鈴聲所帶來(lái)的收入超過(guò)了十億美元。另外，娛樂(lè)的功能，例如播放fm和mp3音樂(lè)以及多媒體的功能要求提高聲音的質(zhì)量和具有立體聲。免提聽(tīng)筒電話和手持式對(duì)講機(jī)這些新的使用方式促使人們采用功率更大的音頻放大器，并且使用dc－dc升壓轉(zhuǎn)換器來(lái)產(chǎn)生較高的電壓，以便讓放大器能夠產(chǎn)生很大的音頻輸出。在音頻方面的這些改進(jìn)直接影響著電池的壽命，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的ab類音頻功率放大器能夠達(dá)到的最大效率是在50 %至63 %的范圍。

　　所以，每輸出一毫瓦的音頻功率，在放大器上損耗掉、變成熱量的功率也是一毫瓦。如果用開(kāi)關(guān)電源取代線性穩(wěn)壓器的話，就可以提高效率。人們正在利用開(kāi)關(guān)技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)小功率（低于2瓦）d類音頻放大器，專門滿足蜂窩電話中提高效率的需要。在下面的圖中，在數(shù)字手機(jī)中常用的功率范圍內(nèi)，比較了ab類音頻放大器和d類音頻放大器的效率。采用d類功率放大器時(shí)，除了效率提高了超過(guò)30 %，還大大地減少了ab類放大器所帶來(lái)的發(fā)熱點(diǎn)，從而提高了產(chǎn)品的可靠性。由于頭帶耳機(jī)需要的功率�。�50 – 100 mw），預(yù)計(jì)比較簡(jiǎn)單的ab類功率放大器會(huì)廣泛用于播放立體聲。

基帶處理器

　　數(shù)字手機(jī)的心臟是基帶處理器。在發(fā)射和接收語(yǔ)音和數(shù)據(jù)時(shí)，所需要的控制功能和數(shù)字信號(hào)處理功能都是由基帶處理器來(lái)完成的。隨著亞微米cmos工藝的發(fā)展，可以進(jìn)行更高水平的系統(tǒng)集成，同時(shí)降低功耗�；鶐幚砥饕酝怯玫蛪航捣�(wěn)壓器（ldo）供電，而ldo是接到電池上的。由于鋰離子電池的額定電壓是3.6 v，在芯核的電壓是2.5 v至2.8 v時(shí)，在效率、成本和pcb的空間三者之間，這是一個(gè)合理的折衷方案，效率在70 %至78 %�，F(xiàn)在處理器是用0.13微米至0.18微米的cmos工藝制造，芯核的電壓已經(jīng)下降到1.0 v至1.8 v。在芯核的電壓低于2 v的情況下，下圖對(duì)高效率同步整流降壓轉(zhuǎn)換器和ldo兩者的效率作了一個(gè)比較�？梢钥闯�，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器有著明顯的效率優(yōu)勢(shì)。

　　人們不僅關(guān)心打電話時(shí)對(duì)電力的管理，在待機(jī)時(shí)也必須考慮電力的管理。在使用一節(jié)800 毫安時(shí)的電池時(shí)，為了讓待機(jī)時(shí)間延長(zhǎng)到400個(gè)小時(shí)，就要求平均電流不超過(guò)2 ma。為了電流的平均值能夠達(dá)到這個(gè)數(shù)值，我們讓電話進(jìn)入靜態(tài)電流很低的睡眠狀態(tài)，它每隔一段時(shí)間醒過(guò)來(lái)，看看是否有人打電話來(lái)。在gsm標(biāo)準(zhǔn)中，這稱作間斷接收（drx），占空比取決于網(wǎng)絡(luò)，可以改變。為了節(jié)省電力，在這個(gè)辦法中，基帶處理器進(jìn)入睡眠狀態(tài)，而大部份的功能處于待機(jī)狀態(tài)。對(duì)于德州儀器的omap5910處理器，為了在睡眠狀態(tài)下進(jìn)一步節(jié)省電力，芯核的電壓也可以從1.5 v降低到1.1 v。圖3說(shuō)明，在軟件的控制下，ncp1510同步降壓穩(wěn)壓器可以在兩個(gè)不同大小的電壓之間改變，以滿足對(duì)電壓進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理的要求。電壓低于1.8 v的應(yīng)用處理器在手機(jī)中的應(yīng)用將會(huì)持續(xù)增加，以提供數(shù)字圖像、播放視頻、以及pda等新的功能。使用靜態(tài)電流小、效率高的降壓轉(zhuǎn)換器在用一節(jié)鋰離子電池時(shí)效率可達(dá)到90 %以上。

顯示器

　　小彩色顯示器已經(jīng)成為手機(jī)的主流顯示器了。對(duì)于在手機(jī)中納入數(shù)字照相的功能，彩色顯示器的廣泛采用起了關(guān)鍵性的作用。折疊式電話的主顯示器和副顯示器兩者都采用彩色的�，F(xiàn)在彩色顯示器有使用stn 以及tft lcd技術(shù)的，同時(shí)出現(xiàn)了有機(jī)發(fā)光二極管（oled）技術(shù)。使用lcd需要白色背光，因?yàn)轱@示器本身不發(fā)光。對(duì)于小型顯示器，通常是選用發(fā)白光的led。

　　使用白光led所遇到的問(wèn)題是由于它獨(dú)特的特性而產(chǎn)生的。白光led的正向電壓（vf）與流過(guò)這種器件的電流及材料的特性有關(guān)，但是一般而言，正向電壓在3.2 v至3.8 v的范圍，而鋰離子電池在放電時(shí)的輸出電壓是在3.0 v至4.2 v的范圍。這樣，如果想用彩色顯示器，并且使用直接連接到電池上的一只電流源來(lái)帶動(dòng)led，這個(gè)辦法就行不通。另外一個(gè)問(wèn)題是一個(gè)小的顯示器（< 2英寸）也許需要三、四只白光led，而在智能手機(jī)中用比較大的