當(dāng)數(shù)碼相機(jī)(DSC)的設(shè)計(jì)者開(kāi)發(fā)新型電源子系統(tǒng)時(shí)，會(huì)面臨一些重復(fù)出現(xiàn)的問(wèn)題。除了性能、成本、功率消耗和尺寸等要進(jìn)行明顯的折衷外，DSC設(shè)計(jì)者現(xiàn)在還要面臨市場(chǎng)的問(wèn)題。這些壓力一起促使半導(dǎo)體器件供應(yīng)商使用更先進(jìn)的制造技術(shù)，創(chuàng)造新的集成電源解決方案，解決所有這些問(wèn)題。
    作為一個(gè)比較新的產(chǎn)品，DSC的市場(chǎng)增長(zhǎng)相當(dāng)迅速。一些產(chǎn)業(yè)分析員預(yù)測(cè)它每年會(huì)有30%以上的增長(zhǎng)。這樣的增長(zhǎng)水平正推動(dòng)新產(chǎn)品的廣泛開(kāi)發(fā)，已從市場(chǎng)分析和產(chǎn)品定義階段發(fā)展到實(shí)際設(shè)計(jì)階段。對(duì)于消費(fèi)類電子制造商而言，投放市場(chǎng)的時(shí)間是一個(gè)關(guān)鍵因素，與其它因素相比，它對(duì)DSC市場(chǎng)影響會(huì)更大。
    擴(kuò)大DSC市場(chǎng)和加快上市時(shí)間這兩個(gè)壓力對(duì)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)帶來(lái)了巨大的沖擊，尤其是對(duì)電源子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)沖擊更大。在市場(chǎng)的一端，使用后即可丟棄、單一用途的數(shù)碼相機(jī)已經(jīng)達(dá)到平衡。在另一端，替代單鏡頭反射照相機(jī)、具有專業(yè)品質(zhì)的設(shè)備也已得到廣泛普及。為了滿足不同產(chǎn)品的需要，針對(duì)這些產(chǎn)品的電源設(shè)計(jì)要求和部件等級(jí)在尺寸和應(yīng)用范圍上非常多樣化。
    設(shè)計(jì)者經(jīng)常面對(duì)一些基本問(wèn)題：什么是數(shù)碼相機(jī)？消費(fèi)者希望DSC提供什么功能？例如，一些消費(fèi)者滿足于低分辨率，短視頻采集能力的設(shè)備；而另一些消費(fèi)者則希望有長(zhǎng)時(shí)間、高品質(zhì)的視頻設(shè)備，因此DSC產(chǎn)品和視頻可攜式攝像機(jī)之間的界限可能很快就會(huì)模糊不清。同樣，在競(jìng)爭(zhēng)非常激烈的DSC市場(chǎng)中，為了能超過(guò)對(duì)手處于顯著位置，則要推出新功能，這意味著對(duì)電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)者也同樣不斷提出新的挑戰(zhàn)。
      

    消費(fèi)者的期望
     當(dāng)然，消費(fèi)者的需求推動(dòng)市場(chǎng)。DSC消費(fèi)者知道自己想要什么樣的照相機(jī)，包括：性能、價(jià)格、尺寸、形狀和較長(zhǎng)電池壽命等因素。這些期望將會(huì)影響照相機(jī)和它的電源子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
     例如，現(xiàn)在的消費(fèi)者希望在給相機(jī)重新充電前能拍攝更多的相片。同時(shí)，對(duì)新功能和改進(jìn)性能的期待也意味著電源子系統(tǒng)設(shè)計(jì)者必須將更優(yōu)質(zhì)的芯片級(jí)功率效率和更智能化的電源管理技術(shù)結(jié)合在一起。
     一些消費(fèi)者受電子產(chǎn)品小型化的影響而去購(gòu)買它們，DSC產(chǎn)品也不例外，現(xiàn)在可以看到大批信用卡大小的照相機(jī)在被使用。一臺(tái)更小的照相機(jī)通常意味著系統(tǒng)板空間的減少，并且設(shè)計(jì)者必須在電源子系統(tǒng)里提供適當(dāng)?shù)母綦x。必須注意板間連接器上的電源引腳和接地引腳，以及引入系統(tǒng)中的電噪聲。而且，整個(gè)系統(tǒng)的功率效率必須更有效，這是因?yàn)殡姵氐某叽绾碗娏慷家湛s在一個(gè)更小的照相機(jī)中。
    為了解決這些問(wèn)題，半導(dǎo)體制造商不斷開(kāi)發(fā)新的、創(chuàng)新性器件級(jí)電源和電池管理改進(jìn)設(shè)計(jì)以及支持整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新節(jié)能技術(shù)。

提供多樣化的電源設(shè)計(jì)

    在DSC電源子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要挑戰(zhàn)之一是在照相機(jī)系統(tǒng)中提供不同的電源。每個(gè)系統(tǒng)的不同功能模塊都有各自的電源要求，包括電壓幅值(Voltage rail)、電流和排序。大部分DSC產(chǎn)品至少有如下幾個(gè)重要的功能模塊(圖1)：系統(tǒng)處理器和數(shù)字I/O，存儲(chǔ)子系統(tǒng)，電荷耦合器件(CCD)傳感器(作為照相機(jī)的成像器)，液晶顯示屏(LCD)和它的背光、編解碼器、模擬前端、機(jī)械電機(jī)(可以頻繁地移動(dòng)一些部件，例如縮放鏡頭等)和一個(gè)支持視頻處理能力的功能模塊。
    所有這些功能模塊都可以脫離可充電鋰離子(Li-ion)電池或鋰聚合物電池工作。在大多數(shù)情況下， DSC都使用鋰離子電池，充電時(shí)它們的工作電壓為5V，脫離充電器后電壓為4.2V，電池耗盡的時(shí)候?yàn)?V。但是，這種電池也使電源子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)雜化，因?yàn)榻o每個(gè)電氣負(fù)載提供的輸入電壓都是隨著時(shí)間變化的。
    首先，設(shè)計(jì)者應(yīng)該考慮把各種電源需求進(jìn)行分組，并找出公共的部分，目的是加強(qiáng)和結(jié)合可合并供電的地方。但是電壓要求不是決定可合并供電的唯一因素。例如，一些CCD成像器和LCD顯示用電源，需要非常平穩(wěn)的低噪聲電源管理，而且?guī)缀醪淮嬖谒沧�。否則，采集到的圖像或照相機(jī)顯示屏上顯示的畫面可能會(huì)被扭曲或失效。其它功能塊，如媒體處理器，它的存儲(chǔ)器和數(shù)字I/O對(duì)電噪聲有很高的耐受力，可以組合在一起。
     另一個(gè)需要考慮的是，某一項(xiàng)功能是否可以獨(dú)立地運(yùn)行和關(guān)閉，以便保存照相機(jī)的能量。為了省電使用者可以關(guān)閉LCD顯示，而無(wú)源光學(xué)反光鏡仍然可以用來(lái)照相。無(wú)論系統(tǒng)工作在什么時(shí)候，其它功能都將是運(yùn)行的，但是它們可以處于節(jié)省電源的待機(jī)模式下，以便減小功率消耗。

將不同的功能模塊分組后，歸結(jié)為幾個(gè)電壓級(jí)別，設(shè)計(jì)者可以為每個(gè)電壓設(shè)計(jì)一個(gè)布局。在這一點(diǎn)上，對(duì)于電源管理解決方案將如何提供每個(gè)電源電壓來(lái)說(shuō)，許多重要的系統(tǒng)性能標(biāo)準(zhǔn)將成為最大的決定因素。

  不同的電路要求