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近年來,最時髦、最走俏的電子產品當屬“便攜式”。形形色色、五花八門的便攜式電子產品以極快的速度開發、上市,使人目不暇接、耳目一新。便攜式電子產品的特點是:尺寸小、重量輕、耗電少、性能好，并且向多功能、更輕巧靈活的方向發展，在如今快節奏的時代無疑是站在了風口，近年來傳統的便攜式小風扇、補水儀、藍牙音箱都是這持續上量，新興的美容儀、筋膜槍、按摩器等也表現搶眼，甚至因為疫情帶動的額溫槍、網紅補光燈等都表現出了強大的市場需求和趨勢。 便攜式電子產品主要包括三個方面: 電池管理: 即含有電池充電安全保護、剩余電量測量及提示; 負載管理: 根據各類負載工作模式， 按供電程序和供電方式，提供功率。 (1) 電池管理 大多采用具有高能量密度，自放電率極鋰離子電池，典型鋰離子電池的放電曲線從滿充電時的4.2V 變化到徹底放電時的2.7V。盡管這樣的曲線是智能手機的良好選擇，但是也許不適合便攜式美容儀、電動工具和醫療保健設備。在后面幾種情況下，也許需要多節電池來提供必要的運行時間以適合實際使用。這意味著，將必須使用2節到4 節電池，或者串聯或者并聯，或者串并聯組合。結果，這類電池配置的電壓范圍可能從16.8V 變化到10.8V (4 節鋰離子電池串聯)，或從12.6V 變化到8.1V (3節鋰離子電池串聯)，或從8.4V 變化到5.4V (2節鋰離子電池串聯)。 目前市場上的鋰電池都自帶保護板，我們在做便攜式產品時對電池的管理主要是針對可充電電池的剩余電量測量， 充電過程監管及安全保護措施。電池剩余電量的測量是電池管理的首要任務。 目前，有多種類型的專用 IC 可以提供對電池的監測功能，包括電池電量、溫度、電壓、充電次數、使用時間等參數，充電管理和安全保護也是電池管理的另一項重要任務。充電管理就是要自動檢測、判斷電池的有效性， 對充電過程進行自動檢測判斷， 自適應地采用線性充電、脈沖充電、浮充電或恒壓、恒流充電方式，同時對電池溫度、充電時間、電池電壓等參數進行監測， 防止電池過充電、深度放電、或反向連接等，確保電池安全。 充電方案推薦： FP8102,FP8202,FP8207,FP8208A,BQ24027,BQ24026,BQ24025,MP26028,MP2602,MP26023,STC4054,XT2052,AP5056,BL4056B,TP4056,AP5057,CN3153,CN3152,XT2059,XT4066,SE9011等。 
(2) 功率轉換管理 采用電池供電的電子產品受到體積、重量的限制， 一般采用只提供某一個固定電壓的電池組。 而電子產品往往含有存儲器、微控制器及I/O 設備等， 它們所需要的工作電壓/電流大多不相同， 或者為節省功耗， 還需要動態選擇不同的內核電壓， 因此， 要對單一供給的電池電壓進行各種功率轉換， 以滿足各種負載的要求。當前能提供功率轉換功能的 IC 芯片基本上采用三種功率轉換技術， 構成三種功率轉換器: ⅰ ． 低壓降穩壓器: 這是一種傳統的線性穩壓器，通常用于模擬信號處理器芯片(因為它要求確保信號的完整性，在處理信號過程中不能有明顯的損傷) 。 因此， 常采用這種線性穩壓器， 并要求電流具有低的輸出噪聲，較高的電流紋波抑制比。利用它為射頻功放供電(如移動電話的功放) ，由于此時功放為線性工作狀態，基本上是固定負載阻抗，降低供電電壓非常有助于節省功耗，約比高電壓供電節省 80% 以上的功率。另外，低壓降功率轉換還常為 LDO 驅動器、液晶顯示屏小鍵盤背光、音頻功放提供電源。 ⅱ ． 電感式同步降壓轉換器: 這種功率轉換器主要優點是無論輸出 /輸入電壓比有多大， 都能以極高的效率輸出穩定的電壓。 其缺點是因采用電感器， 體積較大。 若電感量小， 則電流紋波較大， 會在一定程度上影響 IC 的工作性能。DSP、存儲器及數字 I/O 等在運行期間要耗用較多的功率，而新開發的 IC 器件其趨勢是采用較低的工作電壓， 以便節省功率， 其中有的芯片要長時間處于運行狀態。 這種負載特點特別適用電感式功率轉換器。當然， 若便攜式電子產品在體積方面要求嚴格， 此種功率轉換器的采用會受到限制。 ⅲ． 開關電容器轉換器: 這種轉換器無需電感器， 可縮小印制板體積， 有助于降低產品成本， 其功率轉換效率高于低壓降功率轉換器， 所以在對電源效率要求不是十分苛刻的情況下，這種功率轉換器是一種較為理想的選擇。 同步降壓方案推薦： FP6161,FP6165,PAM2303,PAM2320,ST1S31,MP9143,MP2143,TPS5432,SY8009,FP6161,ETA3406,SY8009A,SY8088,AP2406,APS2408,APS2406,SGM6013等。
(3) 負載管理 電源的負載管理就是根據電子產品中所采用的各類器件或功能模塊， 如 射頻功放、 音頻放大、LED、背光及指示燈、電機驅動、風扇驅動、充電器接口等， 對工作電壓的要求及根據其工作模式所設定的供電程序， 由專用電源管理IC 器件進行管理， 為各類負載按工作程序提供合適的電壓和電流， 以確保產品性能和能源使用效率。 降壓方案推薦： FP6188,FP6150,FP6151,MP2305S,AP6502A,MP2307,AP6503,TPS54239,MP1482,AP6503A,TPS54239E,AP2952,ETA1483,BD9328EFJ,FAN8303,TPS54339,AP2953,PT1482,ETA1485,CX8508,LP6482,PT1203,PL8325,LP6483,PL8332,LV5980,NCP3170等。
升壓方案推薦： FP6276,FP6277,FP6291,FP6193,FP6296,FP6298,FP5139,FP5207,PAM2423,SY7066,LP6253,PAM2422,ETA1093,AP2007,CE8421,SE3609,PAM2421,AP2005,XR2882,XR2981TD8588,SE3578,SE3577,XR2682,MP3221,TLV61048,MP1540,MIC2295,LP6222,LP6238,SY7208,MT3608,SY7102,AP2004,LP6212,SY7152,AP2005,MP3431,MP3429,SY7215,PL3050,JW5510,SGM6610,ETA1093,SGM6611,SGM6623,AP2004,TPS43060,MAX17290,MP3900,TLE8386,LP6255,HM5307,RT8525,ME2199,CE8331,APW7078,FM2109,TD8215,PT1301,CE9908等。
因為便攜式電子產品的功能和用途差別很大，故在設計電源系統和管理方案時， 應根據具體產品的要求， 以高效實用為原則，切忌片面性。 今年芯片行情緊張，物料奇缺，歡迎大家把資源整合到一起，方便方案調整應對市場。急尋方案或者有資源的也可以加我微信好友（李生13691661579）互通有無。 |
