隨sui著zhe手shou機ji的de功gong能neng越yue來lai越yue多duo，用yong戶hu對dui手shou機ji電dian池chi的de能neng量liang需xu求qiu也ye越yue來lai越yue高gao
，現xian有you的de鋰li離li子zi電dian池chi已yi經jing越yue來lai越yue難nan以yi滿man足zu消xiao費fei者zhe對dui正zheng常chang使shi用yong時shi間jian的de要yao求qiu。對dui此ci
，業ye界jie主zhu要yao采cai取qu兩liang種zhong方fang法fa，一yi是shi開kai發fa具ju備bei更geng高gao能neng量liang密mi度du的de新xin型xing電dian池chi技ji術shu
，如ru燃ran料liao電dian池chi；二是在電池的能量轉換效率和節能方麵下功夫。

 

同時
，設計者還必須明白消費者對手機的要求，這主要體現在以下幾個方麵：第一，體積小。這要求提高係統的集成度，縮小元器件的封裝體積，減小 PCB板的麵積，這可能會增加設計中解決電磁幹擾（EMI）的de難nan度du。第di二er
，重zhong量liang輕qing。要yao求qiu使shi用yong高gao效xiao能neng的de電dian池chi，在zai有you限xian的de體ti積ji和he重zhong量liang下xia，提ti高gao電dian池chi的de能neng量liang密mi度du。目mu前qian大da部bu分fen手shou機ji都dou使shi用yong單dan節jie鋰li離li子zi或huo鋰li聚ju合he物wu的de電dian池chi
，容rong量liang為wei850-1000mAH。第di三san，通tong話hua時shi間jian長chang。要yao求qiu提ti高gao工gong作zuo時shi對dui電dian池chi中zhong電dian能neng的de轉zhuan換huan效xiao率lv
，減jian少shao待dai機ji時shi的de漏lou電dian電dian流liu，提ti高gao使shi用yong效xiao率lv。第di四si，價jia格ge便bian宜yi。要yao求qiu產chan品pin的de方fang案an集ji成cheng度du高gao
，分fen立li器qi件jian少shao而er且qie成cheng本ben低di廉lian。第di五wu，產chan品pin更geng新xin快kuai。要yao求qiu元yuan器qi件jian簡jian單dan易yi用yong
、便於設計使用，硬件軟件平台統一
，便於增加新的功能和特色。

 

因此，手機的電源管理要在進行手機係統方案設計時綜合考慮
，平衡省電
、成本

、體(ti)積(ji)和(he)開(kai)發(fa)時(shi)間(jian)等(deng)多(duo)種(zhong)因(yin)素(su)，進(jin)行(xing)最(zui)佳(jia)選(xuan)擇(ze)。總(zong)的(de)來(lai)講(jiang)，可(ke)以(yi)從(cong)提(ti)高(gao)電(dian)能(neng)的(de)轉(zhuan)化(hua)效(xiao)率(lv)和(he)提(ti)高(gao)電(dian)能(neng)的(de)使(shi)用(yong)效(xiao)率(lv)兩(liang)方(fang)麵(mian)著(zhe)手(shou)進(jin)行(xing)手(shou)機(ji)的(de)整(zheng)體(ti)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)。

 

 

隨著對電源管理要求的不斷提高，手持設備中的電源變換從以往的線性電源逐漸走向開關式電源。但並非開關電源可以代替一切，二者有各自的優勢和劣勢
，適用於不同的場合。

 

線性電源

 

LDO具有成本低、封裝小、外圍器件少和噪音小的特點。在輸出電流較小時，LDO的成本隻有開關電源的幾分之一。LDO的封裝從SOT23到SC70
、QFN，直至WCSP晶圓級芯片封裝
，非常適合在手持設備中使用。對於固定電壓輸出的使用場合，外圍隻需2到3個很小的電容即可構成整個方案。

 

超低的輸出電壓噪聲是LDO最大的優勢。但LDO的缺點是低效率，且隻能用於降壓的場合。LDO的效率取決於輸出電壓與輸入電壓之比：η=Vout/Vin。在輸入電壓為3.6V（單節鋰電池）的情況下，輸出電壓為3V時
，效率為90.9%，而在輸出電壓為1.5V時，效率則下降為41.7%。這樣低的效率在輸出電流較大時，不僅會浪費很多電能，而且會造成芯片發熱影響係統穩定性。

 

開關式電源

 

電感式開關電源是利用電感作為主要的儲能元件，為負載提供持續不斷的電流。通過不同的拓撲結構，這種電源可以完成降壓、升壓和電壓反轉的功能。

 

電感式開關電源具有非常高的轉換效率。在產品工作時主要的電能損耗包括：內置或外置MOSFET的導通損耗，主要與占空比和MOSFET的導通電阻有關；動態損耗，包括高側和低側MOSFET同時導通時的開關損耗和驅動MOSFET開關電容的電能損耗，主要與輸入電壓和開關頻率有關；靜態損耗，主要與IC內部的漏電流有關。

 

在電流負載較大時，這些損耗都相對較小，所以電感式開關電源可以達到95%的效率。但是在負載較小時
，這些損耗就會相對變得大起來，影響效率。這時一般通過兩種方式降低導通損耗和動態損耗
，一是PWM模式：開關頻率不變，調節占空比。二是PFM模式：占空比相對固定
，調節開關頻率。

 

電感式開關電源的缺點在於電源方案的整體麵積較大（主要是電感和電容）
，輸出電壓的紋波較大。在PCB布板時必須格外小心以避免電磁幹擾（EMI）。

 

為了減小對大電感和大電容的需要以及減小紋波，提高開關頻率是非常有效的辦法。

 

電容式開關電源

 

電荷泵是利用電容作為儲能元件，其內部的開關管陣列控製著電容的充放電。為了減少由於開關造成的EMI和電壓紋波
，很多IC中采用雙電荷泵的結構。電荷泵同樣可以完成升壓、降壓和反轉電壓的功能。

 

由於電荷泵內部機構的關係，當輸出電壓與出入電壓成一定倍數關係時

，比如2倍或1.5倍，最高的效率可達90%以上。但是效率會隨著兩者之間的比例關係而變化，有時效率也可低至70%以下。所以設計者應盡量利用電荷泵的最佳轉換工作條件。

 

由於儲能電容的限製，輸出電壓一般不超過輸入電壓的3倍，而輸出電流不超過300mA。電荷泵特性介於LDO和電感式開關電源之間，具有較高的效率和相對簡單的外圍電路設計，EMI和紋波的特性居中，但是有輸出電壓和輸出電流的限製。

 

 

在手機中
，減少能量的浪費、將盡量多的可用電能用於實際需要的地方，是省電的關鍵。

 

圖：手持設備電源係統一般結構

 

信號處理係統

 

xinhaochulixitongzhuyaoshixinhaochuliqishishoujidehexinbufen，tarutongrendexinzang，huiyizhigongzuo
，yincitayeshiyigezhuyaodeshoujidiannengxiaohaoyuan。nameyingruhetigaotadexiaolvne？yibanlaishuokecaiyongyixialiangzhongfangfa。

 

方法1：fenquguanli。jiangchulimouxiangrenwushibuxuyaodegongnengdanyuanguandiao，biruzaijinxingneibujisuanshi，jiangyuwaibutongxindejiekouguanduanhuoshiqijinrushuimianzhuangtai。weiledadaozheyimude，shoujizhongdexinhaochuliqiwangwangshejihenduogeneibushizhong，kongzhizhebutonggongnengdanyuandegongzuozhuangtai。lingwai，weibutonggongnengkuaigongdiandedianyuandianlushikeyiguanduande。

 

方法2：改變信號處理器的工作頻率和工作電壓。目前絕大多數的信號處理器是用CMOS工藝製造的。在CMOS電路中，最大的一項功率損耗是驅動MOSFET柵極所引起的損耗。可以看出功率損耗與頻率和輸入電壓，即IC的電源電壓的平方成正比。所以針對不同的運算和任務
，把頻率和電源電壓降低到合適的值，可以有效地減少功率損耗。

 

DVS（動態電壓調整）技術有效地將處理器與電源轉換器連接成閉環係統，通過I2C等總線動態地調節供電電壓，同時調節自身的頻率。TPS65010集成了充電電路、電感式DCDC和LDO。同時還可以通過I2C總線對各路輸出電壓進行調節
，非常適合為OMAP和類似的處理器供電。

 

音頻功率放大部分

 

音頻功率放大器是手機中又一能量消耗大戶
，輸出功率可達750mW，對於帶有免提功能的手機可達2W。如何提高放大器的效率呢
？傳統的技術采用 AB類線性放大器，其效率隨輸出功率變化，最好隻有70%。使用D類功率放大器，利用PWM的方式，可使效率提高到85-90%。

 

muqianweileshishejizhegengfangbiandijinxingdianyuanguanli
，yixiechangshangkaifaledianyuanguanlideruanjianyongyuqianrushicaozuoxitong。yunyongzheleicaozuoxitong，keyiyouxiaodijiangdiruanjianbianzhizhongdegongzuoliang
，tongshiyouhuaxitongdedianyuanguanli。

 

dianyuanguanliduishouchishebeiriquzhongyao。yigegaoxiaodexitongshiyaojiangdianyuanguanlideguannianguanchuanyushejidemeiyigehuanjie
，bingqiepinghengxitongduofangmianyinsushejiwanchengde。suizhebandaotijishuhedianlushejijishudefazhan
，huiyouyuelaiyueduodejienengjishuyongxian，weishouchichanpindebuduanfazhanzhuli。