便攜式應用處理器設計中的電源管理

我們剛剛計算了最大連續(xù)功率(Pt)。RAM在這個功率電平工作的時間不會太長。如果我們考察10%的占空周期，則平均功耗將是： Pt = 0.10 * 1.7 = 0.17W RAM以Imax的電流工作的時間取決于應用、電源管理固件和操作系統(tǒng)。在圖2中，電池電壓穩(wěn)定在4.2V的時間不長。在3.6V的標稱電池電壓，Vout仍然是1.5V；LDO的效率為42%。

如果系統(tǒng)要求較低的功耗，那么，如圖1所示的配置是不能接受的，要考慮如圖3所示的解決方案，在它上面的LDO 5的輸入被連接到降壓轉(zhuǎn)換器的輸出，該輸出被設置為1.8V以給存儲器供電。對于如圖3所示的配置，如果LDO 5的輸入被連接到1.8V的電源軌，那么，效率的計算方法如下： 效率=Vout/ Vin = (1.5V/1.8V) * 100 = 83%

耗散的功率估算如下： Pd = (Vin - Vout) * Iout = (1.8 - 1.5) * 0.400 = 0.12W, 該功率將以熱量的形式消耗掉。

LDO 5的效率是83%。注意：如果我們要采用開關(guān)電源而不是LDO 5，該效率可能低至85%，對于該模塊來說，僅僅改善了2%。然而，整個效率取決于所采用的轉(zhuǎn)換器類型。

利用LP3671降壓轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表提供的效率曲線(圖4)，因為如此，整個系統(tǒng)的雙轉(zhuǎn)換DC/DC+LDO的效率將為78%。LDO是最低成本、最小體積和最低噪聲解決方案。

如果增加另外一個DC/DC轉(zhuǎn)換器以給RAM供電，就要增加了非常大的外部電感器(3mm x 3mm，10 mm2)，從而增加電路板的面積及整個系統(tǒng)的噪聲。如果沒有1.8V電源，那就可以采用任何低于Vbatt的降壓轉(zhuǎn)換器電壓軌。LDO的輸入電壓越低，效率就越高，只要輸入電壓高于Vout + Vdropout。

當采用LDO為低電壓微處理器供電的時候，沒有理由表示擔心。要問問你自己：“為了把系統(tǒng)的效率提高僅僅百分之幾，我真的需要采用一個額外的降壓轉(zhuǎn)換器和電感器嗎？”

利用降壓轉(zhuǎn)換器給低電壓軌供電將增加電源管理IC的體積，如果增加一個3mm x 3mm的電感器，就會增加BOM的成本和PCB的面積。相比之下，LDO的成本低廉、外形小且便于使用。它還是能夠針對你的應用進行優(yōu)化的噪聲最低的解決方案。