當(dāng)今，大多數(shù)消費(fèi)類和移動應(yīng)用的電池都是基于鋰離子技術(shù)，如鋰離子、鋰離子聚合物電池等。這類電池都具有優(yōu)異的容量性能，并具有3.3v~4.2v電壓范圍，這允許用3v額定電源的ic在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)有效的電源管理。

　　隨著ic電壓需要繼續(xù)降低以使工作時(shí)間延長，現(xiàn)在很多系統(tǒng)也需要多電源和更復(fù)雜的電源管理功能。為了滿足這些要求，設(shè)計(jì)人員也習(xí)慣從多家供應(yīng)商選用各種現(xiàn)成的低集成電源管理元件，以便迅速地開發(fā)產(chǎn)品。往往復(fù)雜電路的電源子系統(tǒng)僅包含一個(gè)或兩個(gè)電源和一些分立元件(如低壓穩(wěn)壓器ldo和降壓變換器)。

　　某些系統(tǒng)設(shè)計(jì)(特別是便攜電子設(shè)備)復(fù)雜性的增加，意味著需要更多控制，而設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮如何使效率最佳化，靠關(guān)閉不用的功能并在多電源運(yùn)行時(shí)保證穩(wěn)定和正確的工作。

　　這樣采用多個(gè)分立元件已經(jīng)不夠。伴隨著設(shè)計(jì)復(fù)性的增加，需要采取系統(tǒng)級方法來設(shè)計(jì)電源管理子系統(tǒng)，在電壓產(chǎn)生和穩(wěn)壓的基本功能中，增加復(fù)雜性�？吭黾恿硗獾钠骷揭延械脑现�，可以滿足這樣要求，而且不增大成本和pcb面積。

　　除考慮較高的集成度外，還必須考慮支持系統(tǒng)所需的整個(gè)性能。從電源管理的觀點(diǎn)，要求更多考慮到電源管理子系統(tǒng)所規(guī)定的功能，集成所有功能，而不影響技術(shù)性能。例如，典型的手持應(yīng)用具有鋰離子電源，控制主要功能的處理器、存儲器、外部外設(shè)(如顯示)、存儲器擴(kuò)展(如sd或mmc卡)和一些模塊功能(如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換或傳感器接口)。這樣的系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)功能的不同，需要一些不同的電源。處理器通常需要兩個(gè)電源——一個(gè)用于芯核的低電壓(以便節(jié)省功耗)和用于接口其他器件的較高電壓。模擬功能需要較高的電壓來保證工作范圍，或提供有力的輸出驅(qū)動能力，而隨著顯示大小和復(fù)雜性的增加，顯示驅(qū)動器需要較高的電壓。

　　集成的電源管理子系統(tǒng)應(yīng)該考慮的其他問題包括：

　　·接通系統(tǒng)的方法：采用機(jī)械開關(guān)還是電子方法？接口如何連接到控制器(典型的例子是雙功能開關(guān)，它把電源和其他功能結(jié)合在一起)。
　　·電池電源超出范圍(欠壓或過壓)。
　　·各個(gè)電源的排序：多電壓的一個(gè)問題是需要首先激勵(lì)最高電壓的電源，以防ic閉鎖。
　　·永久激勵(lì)的電源是否需要休眠功能。
　　·不去掉電池關(guān)閉系統(tǒng)。
　　可以針對這些問題采用標(biāo)準(zhǔn)元件，如por(通電復(fù)位)電路、電池監(jiān)控ic和pld(可編程邏輯器件)。然而，系統(tǒng)增加元件會增加成本和增大pcb面積。

　　電源管理子系統(tǒng)ic

　　電源管理子系統(tǒng)ic(pmic)能集成更多的功能，它處于簡單功能器件(如低壓穩(wěn)壓器ldo或開關(guān)轉(zhuǎn)換器)和復(fù)雜的系統(tǒng)芯片ic(包含電源管理等很多功能)之間。

　　pmic(圖1)的目的是為鋰離子供電的便攜應(yīng)用提供核心功能，為最大電池壽命提供有效的工作。核心功能通常是高效率降壓轉(zhuǎn)換器和若干低靜態(tài)電流ldo。

　　典型系統(tǒng)中的pmic示于圖2，需要注意幾個(gè)不同的外部問題。例如，電源管理需要直接與電池(一般是單個(gè)鋰離子電源)接口，而工作時(shí)有沒有控制器產(chǎn)生和控制若干系統(tǒng)電源。在最簡單的系統(tǒng)(沒有控制器，但需要多個(gè)電源)中，加一個(gè)合適的電池電壓和使能信號將啟動器件，激勵(lì)所有的穩(wěn)壓器。pmic可以繼續(xù)工作，直到用戶用onkey引腳關(guān)斷器件或發(fā)生錯(cuò)誤條件為止(如低電池電壓)。

　　從控制和可編程性觀點(diǎn)看，關(guān)于穩(wěn)定輸出電壓的選擇越多，靈活性就越大。通過專門引腳，用簡單控制接口到微控制器是一種簡單的選擇，通過i2c總線用更全面地控制，可以提供可編程輸出電壓。

　　通常，pmic包含若干ldo穩(wěn)壓器、dc-dc降壓轉(zhuǎn)換器和其他功能。

　　ldo電壓穩(wěn)壓器是電源管理系統(tǒng)的中心部分，能為系統(tǒng)中其他ic產(chǎn)生穩(wěn)定、低噪聲電源電壓。ldo的重要性能參量是電源抑制比(psrr)和靜態(tài)電流，后者將直接影響待機(jī)時(shí)間。每個(gè)穩(wěn)壓器的靜態(tài)電流似乎是小的，但系統(tǒng)中有多個(gè)穩(wěn)壓器和其他功能加起來會增大10或20倍，這會變得很大。

　　psrr是干擾電平的量測，一旦發(fā)生穩(wěn)壓，psrr仍然呈現(xiàn)在電源線上。若這種瞬態(tài)不能被抑制，則它們會呈現(xiàn)在音頻頻段，成為不舒服的音調(diào)。另外的情況是會添加對rf信號的調(diào)制，這可能導(dǎo)致假的傳輸，而需要另外的濾波來去除它們。

　　為了在寬頻段達(dá)到高psrr，ldo誤差放大器通常具有偏置電流校準(zhǔn)，用于最壞工作條件下校準(zhǔn)最高輸出電流。隨著偏置的固定和與電流定位無關(guān)，這會導(dǎo)致放大器過偏置和消耗比低電流定值所要求的更高靜態(tài)電流�；诖嗽颍咝阅躭do設(shè)計(jì)通常需要有低功率休眠模式，以降低低電流定值下的低效率。

　　dialog semiconductor 公司的專利是解決此問題的獨(dú)特方法，是采用稱之為smart mirror ldo穩(wěn)壓器的設(shè)計(jì)技術(shù)，這種穩(wěn)壓器比當(dāng)今所用的其他穩(wěn)壓器具有更佳的psrr性能。
　　smart mirr