中心議題:

• 便攜式設備電源設計j技術的研究

解決方案:

• 最大限度地提高功率轉換效率
• 重視靜電(ESD)保護電源的問題

從(cong)產(chan)品(pin)定(ding)義(yi)規(gui)劃(hua)人(ren)員(yuan)的(de)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan)，便(bian)攜(xie)式(shi)設(she)備(bei)兩(liang)個(ge)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)指(zhi)標(biao)是(shi)連(lian)續(xu)工(gong)作(zuo)時(shi)間(jian)和(he)待(dai)機(ji)時(shi)間(jian)。那(na)麼(me)
，對(dui)一(yi)個(ge)負(fu)責(ze)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)的(de)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)來(lai)講(jiang)，從(cong)哪(na)些(xie)方(fang)麵(mian)入(ru)手(shou)才(cai)能(neng)使(shi)得(de)這(zhe)兩(liang)個(ge)指(zhi)標(biao)性(xing)能(neng)最(zui)優(you)呢(ne)？

很hen顯xian然ran
，我wo們men首shou先xian應ying考kao慮lv如ru何he增zeng加jia電dian源yuan供gong給gei量liang。如ru果guo我wo們men能neng從cong源yuan頭tou上shang解jie決jue這zhe一yi問wen題ti，即ji找zhao到dao比bi現xian有you的de鋰li離li子zi電dian池chi功gong率lv密mi度du更geng大da的de電dian池chi，那na麼me所suo有you熱re門men便bian攜xie式shi設she備bei的de連lian續xu工gong作zuo時shi間jian和he待dai機ji時shi間jian性xing能neng就jiu都dou能neng得de到dao大da幅fu度du的de提ti高gao。

而在這方麵，業界既有好消息也有壞消息。好消息是功率密度比現有鋰離子電池高1.5倍或2倍的燃料電池已經到了接近商用化的程度。例如
，美國燃料電池供應商MTI Micro已經克服了商用化道路上的三大障礙，即燃料電池的出水問題、使用便宜的甲醇做原料

、以及小型化。三星已經開發出了基於燃料電池的數碼相機和手機原型產品，東芝在2002年也推出過使用微型燃料電池的Gigabeat MP3播放器。

不bu過guo，壞huai消xiao息xi是shi業ye界jie仍reng然ran有you很hen多duo人ren認ren為wei燃ran料liao電dian池chi的de價jia格ge還hai是shi有you點dian貴gui，而er這zhe對dui於yu利li潤run日ri趨qu微wei薄bo的de消xiao費fei電dian子zi製zhi造zao商shang來lai說shuo是shi很hen難nan馬ma上shang加jia以yi接jie受shou的de。例li如ru
，Micrel電源產品營銷總監Andy Khayat就表示：“盡(jin)管(guan)針(zhen)對(dui)消(xiao)費(fei)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)高(gao)性(xing)能(neng)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)已(yi)經(jing)推(tui)出(chu)有(you)好(hao)幾(ji)年(nian)了(le)
，然(ran)而(er)它(ta)們(men)的(de)價(jia)格(ge)仍(reng)然(ran)太(tai)高(gao)

，而(er)且(qie)人(ren)們(men)擔(dan)心(xin)易(yi)燃(ran)性(xing)液(ye)態(tai)燃(ran)料(liao)具(ju)有(you)潛(qian)在(zai)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)問(wen)題(ti)。因(yin)此(ci)具(ju)有(you)代(dai)表(biao)性(xing)的(de)消(xiao)費(fei)電(dian)子(zi)市(shi)場(chang)還(hai)沒(mei)有(you)接(jie)受(shou)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)，而(er)要(yao)被(bei)大(da)眾(zhong)消(xiao)費(fei)電(dian)子(zi)市(shi)場(chang)接(jie)受(shou)需(xu)要(yao)更(geng)長(chang)的(de)時(shi)間(jian)，有(you)可(ke)能(neng)要(yao)等(deng)到(dao)2015以後。”

淩力爾特公司電源產品部產品市場總監Tony Armstrong也認為：“jinguanranliaodianchiyijingzaishiyanshilizhengminglezijidexiaoneng，shenzhiyoudehaishixianleshangpinhua。raner，youyuzaiqirewentihegengxinwentideguanlifangmiancunzainandian，yincisuoqudechenggongshiyouxiande。shijishang，congshangyongdejiaodulaikan
，ranliaodianchiyaoxiangchengweiyidongdiannaodelixiangdianyuanhaiyouyiduanjuli。”

也正是由於這樣的現實問題，因此目前業界還主要在減少功率的消耗

、提高功率轉換效率和降低靜態電流/泄漏電流等方麵下功夫。

為了盡可能地減少功耗，係統開發工程師一般同時采取兩種方法
，一是盡可能地優化電路設計；二是盡可能地尋找在同類器件中工作功耗最低的替代品。

為了最大限度地提高功率轉換效率，係統工程師一般也會同時采用兩種方法
，一是盡可能地采用功率轉換效率高的器件
，如用D類功放代替AB類功放
，以及用開關型DC-DC轉換器代替LDO；二是采用各種措施(PWM/PFM調製模式轉換
、改變供電電壓和工作頻率等)來提高各種負載條件下的功率轉換效率。
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降低靜態電流/泄漏電流主要是為了盡可能地提高待機時間，在這方麵，係統工程師唯一可采用的方法就是在設計時盡可能采用靜態電流/泄漏電流更低的同類器件。

除此以外，還有一個應特別加以重視的電源問題就是靜電(ESD)保護，ESD保護不過關，很多產品根本無法出口到重要的歐美及日本市場。因此，ESD的控製對便攜產品來說，是必需品
，不是選項。ESD是目前整個電子產業共同麵臨的問題，電子產品在設計、生產、封裝
、測試、以及搬運等每個環節都會受到ESD的影響，甚至破壞。

但盡管ESD關係重大，卻並不代表必須針對製造與設計流程，均勻地分配資源來防範ESD的影響。事實上，在元件層級的ESD保護上
，耗費過多資源並非明智之舉。我們應該將更多的精力放在係統層級的ESD保護上。

當然

，對係統設計工程師來說
，係統級的ESD保護機製不僅應當讓電子元件和係統更能抵擋ESD的衝擊，而且必須同時針對成本

、技術以及客戶本身的需求進行全盤考慮。

總結：

本文是研究便攜式設備電源設計的問題，文中提出了各種基於電源設計所需考慮的問題包括有： 提出在減少功率的消耗、提高功率轉換效率和降低靜態電流/泄漏電流等方麵下功夫。為了盡可能地減少功耗

，一是盡可能地優化電路設計；二er是shi盡jin可ke能neng地di尋xun找zhao在zai同tong類lei器qi件jian中zhong工gong作zuo功gong耗hao最zui低di的de替ti代dai品pin等deng等deng，這zhe些xie都dou是shi攜xie式shi設she備bei電dian源yuan設she計ji的de思si路lu
，從cong這zhe些xie問wen題ti出chu發fa
，才cai能neng設she計ji出chu成cheng功gong的de產chan品pin。