電源管理在便攜式產(chǎn)品及其它電子系統(tǒng)中的作用日益重要。隨著SoC應(yīng)用的日趨廣泛，幾乎每個(gè)芯片上都要集成電源管理模塊。電源管理模塊不僅用于提供系統(tǒng)正常工作所需的電壓，而且其指標(biāo)高低直接影響系統(tǒng)性能和電池使用效率。作為電源管理模塊重要組成部分的低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO），因其具有輸出電壓紋波小、輸出噪聲低、響應(yīng)速度快、占用面積小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于為系統(tǒng)中的各個(gè)子模塊供電。隨著電源電壓的不斷降低以及集成度的持續(xù)提高，這些子模塊對(duì)LDO性能指標(biāo)的要求也逐步提高。

　　A1: 一般的LDO和高PSRR的LDO有甚么分別？

　　Q1: LDO是low dropout regulator，意為低壓差線性穩(wěn)壓器，是相對(duì)于傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器來說的。傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器，如78xx系列的芯片都要求輸入電壓要比輸出電壓高出2v~3V以上，否則就不能正常工作。但是在一些情況下，這樣的條件顯然是太苛刻了，如5v轉(zhuǎn)3.3v,輸入與輸出的壓差只有1.7v，顯然是不滿足條件的。針對(duì)這種情況，才有了LDO類的電源轉(zhuǎn)換芯片。

　　這個(gè)問題問得非常典型，其實(shí)一般的LDO是起到穩(wěn)定電壓的作用，它對(duì)溫波造成的控制抑制基本集中在10K以下，在典型的LDO數(shù)據(jù)手冊(cè)里面， 在10K或是100K以下的PSR通常是在40DB以下，因?yàn)榇藭r(shí)的LDO誤差放大器基本上已經(jīng)失去了放大能力。對(duì)于實(shí)際的需求來說，很多DCDC電源它的溫波頻率是在幾百K甚至上兆，如果是一個(gè)普通的LDO，對(duì)于這樣的噪聲抑制沒有任何能力，它只對(duì)聲頻范圍有抑制能力，對(duì)于需要射頻應(yīng)用的場(chǎng)合，LDO通常是無能為力的，而高PSR的LDO則能提供這方面的抑制，所以這也是一個(gè)根本上的完全不同的區(qū)別。

　　A2: DC/DC一般外接什么電容？鉭電容還是陶瓷電容？

　　Q2:是指將一個(gè)固定的直流電壓變換為可變的直流電壓，這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于無軌電車、地鐵列車、電動(dòng)車的無級(jí)變速和控制，同時(shí)使上述控制獲得加速平穩(wěn)、快速響應(yīng)的性能，并同時(shí)收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)約電能（20~30）%。直流斬波器不僅能起調(diào)壓的作用（開關(guān)電源）， 同時(shí)還能起到有效地抑制電網(wǎng)側(cè)諧波電流噪聲的作用。  一般在便攜式的應(yīng)用里面，外接哪些電容在應(yīng)用的角度上問題不大，反而是因?yàn)榻裉煸谧霰銛y式的產(chǎn)品，一般都會(huì)有高度和空間的限制，比如同樣的電容可能會(huì)比較不適合，像鉭電在之前還是比較流行，因?yàn)樗梢宰龅奖容^小的串聯(lián)阻抗，在狀態(tài)的響應(yīng)下比較好，但是鉭電會(huì)有環(huán)保的問題，主流市場(chǎng)上已經(jīng)很少有人在用，現(xiàn)在市場(chǎng)上便協(xié)攜式的應(yīng)用中以陶瓷為主。所以未來的趨勢(shì)是用陶瓷電容，基本上在LDO的應(yīng)用上面，輸出電流里的電源阻抗會(huì)影響到環(huán)路的穩(wěn)定性，所以在早期希望用鉭電，但是如果你的靜面設(shè)計(jì)可以使用陶瓷電容，在設(shè)計(jì)成本和空間上會(huì)更有優(yōu)勢(shì)。

　　A3: 能否詳細(xì)同步整流的原理？

　　Q3: 同步整流是采用通態(tài)電阻極低的專用功率MOSFET，來取代整流二極管以降低整流損耗的一項(xiàng)新技術(shù)。它能大大提高DC／DC變換器的效率并且不存在由肖特基勢(shì)壘電壓而造成的死區(qū)電壓。功率MOSFET屬于電壓控制型器件，它在導(dǎo)通時(shí)的伏安特性呈線性關(guān)系。大家如果知道DC/DC的電源架構(gòu)，可以從這方面來了解。一般在電感式的DC/DC中，主要有三種架構(gòu)，一種是升壓，一種是降壓，另一種是負(fù)壓。這三種架構(gòu)的原理都非常簡單，基本是由一個(gè)電桿，一個(gè)主動(dòng)的開關(guān)和一個(gè)二極管來達(dá)成，只是它們接的方法不一樣，為什么會(huì)有這種同步架構(gòu)出現(xiàn)呢，主要是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的架構(gòu)里，用了二極管在里面，其實(shí)它的作用是用在升降壓上面，一般的二極管在2.7V左右，模絲管可以降到0.4V或0.3V，就算降到0.4V或0.3V，它的損耗還是相當(dāng)大的，一般可能會(huì)大到10幾倍以上的范圍，所以在便攜式的產(chǎn)品里面很注重效率，一般會(huì)采用同步的方式，就是將二極管換成模絲管，它的好處是可以提升效率，但是它的問題是用芯片來控制模絲管的時(shí)候必須能夠交錯(cuò)的turn on,turn off.讓兩個(gè)開關(guān)同時(shí)導(dǎo)通，不然會(huì)造成輸入和輸出的短路，在開關(guān)切換的過程中時(shí)間越短，在做這種控制的時(shí)候有一定的難度。從使用者的角度來看差別不大，主要是體積可以縮小，使用同步的架構(gòu)是便攜式趨勢(shì)。

　　A4: 如何選用電源管理芯片？我有12V的電壓輸入，能不能直接用一個(gè)TPS7333直接獲得3.3V輸出？

　　Q4: 這是一個(gè)很典型的例子，如何選擇LDO或DC/DC來做到，一般從成本考慮，我們會(huì)首先考慮LDO，LDO的優(yōu)點(diǎn)是輸出溫波較小，輸出非常干凈，成本低，設(shè)計(jì)簡單，但是它帶來的負(fù)面效應(yīng)就是它的效率比較差，LDO的效率好不好是從輸入和輸出的壓差來看，在今天的應(yīng)用上面LDO的輸入和輸出壓差非常小，用V in/V out,你會(huì)發(fā)現(xiàn)它的效率還是不錯(cuò)的；反過來，如果輸入和輸出的壓差很大的話，效率會(huì)很差。以便攜式的產(chǎn)品來講，這種狀況是不能接受的，如果是一般桌上型產(chǎn)品的應(yīng)用，效率可能就不是那么重要，反而考慮的是如何散熱的問題，所以根據(jù)你的輸出電流可以算出壓差造成的損失和熱有多少，如果這個(gè)問題沒辦法解決我們還是建議回到DC/DC的應(yīng)用，因?yàn)榇藭r(shí)已經(jīng)不是效率的問題，是散熱部分的問題，如果散熱無法解決機(jī)器就無法運(yùn)轉(zhuǎn)，的電路成本可能會(huì)比DC/DC來得高。

　　A5: RDS是什么意思？

　　Q5: RDS（Remote Data Services，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)）是允許我們處理客戶端數(shù)據(jù)的一系列服務(wù)的統(tǒng)稱?，F(xiàn)在不用擔(dān)心這方面的問題，因?yàn)镽DS本身就是ADO的一部分，只有在需要傳送和使用客戶端數(shù)據(jù)時(shí)，才會(huì)使用。 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)RDS允許程序員開發(fā)原生的WINDOWS分布式多層應(yīng)用系統(tǒng)，或是開發(fā)以瀏覽器為圖形用戶接口的WEB應(yīng)用系統(tǒng)。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)RDS提供了客戶端應(yīng)用程序在INTERNET/INTRANET或分布式環(huán)境中使用ADO中RECORDSET對(duì)象的能力?？梢栽跒g覽器中通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)RDS取得RECORDSET對(duì)象，然后在腳本語言中存取數(shù)據(jù)?；蛟谠鶺INDOWS應(yīng)用程序中通過RDS取得RECORDSET對(duì)象，然后使用程序代碼來存取遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)。RDS能夠?qū)DO取得的數(shù)據(jù)一DCOM或HTTP通信協(xié)議由中介軟件或中介組件傳遞給客戶端，并且把數(shù)據(jù)緩存在客戶端中讓客戶端存取數(shù)據(jù)。；以LDO來講，RDSR代表的意義是當(dāng)輸出電壓一直降到?jīng)]有辦法regulation的時(shí)候，這時(shí)候的輸入和輸出是沒有再控制的，輸入電壓和輸出電壓的差就是RDSR流過的電流，這個(gè)壓差我們稱之為drop out,一般LDO可以操作的輸出電壓可以用drop out值，drop out值越大，RDSR就越大，成本會(huì)很低，但是LDO的輸入范圍就會(huì)變窄，反過來如果希望LDO的輸入電壓比較寬，RDSR就要做得小一點(diǎn)，成本同樣會(huì)增加。

　　A6: 充電器是如何區(qū)分插墻的還是USB的？

　　Q6: 一般在充電的應(yīng)用上面，有兩個(gè)充電的source，一個(gè)是USB，一個(gè)是adapt。在charger的選擇上面，會(huì)考慮單輸入還是雙輸入的，以充電IC本身來講，它的輸入口兩個(gè)是分開的話，斟測(cè)上會(huì)比較容易，因?yàn)閁SB的口一定是從USB進(jìn)來，只要檢測(cè)到電壓就知道USB已經(jīng)有連接了。現(xiàn)在比較大的問題是，在新的充電趨勢(shì)下，比如近中國政府對(duì)于充電器的規(guī)格，希望能統(tǒng)一充電器的規(guī)格為一個(gè)mini或mini USB的規(guī)格，這種情況下，手機(jī)就只剩一個(gè)mini USB,實(shí)際在連接的時(shí)候有可能是從筆記本或電腦來充電，這時(shí)候從USB供電電流是500安培；另外一種狀況可能是從adapt來供電，充電電流可以到1安培，不同的輸入源進(jìn)入手機(jī)可能是同一個(gè)mini USB，在這樣的設(shè)計(jì)上面對(duì)USB電源的檢測(cè)會(huì)有一定的難度，不能只靠電源的斟測(cè)，就算檢測(cè)到有電壓也很難判斷是從USB或從adapt進(jìn)來。以TI目前的充電器BQ24070來講，可以斟測(cè)輸入是不是有電壓，但是沒有辦法告訴系統(tǒng)現(xiàn)在的電是USB還是adapt，必須靠數(shù)字的部分像是USB的transver上面來做communication告訴充電器，這是一個(gè)比較實(shí)際的方法，USB接上來的時(shí)候在數(shù)字上面需要communication來判斷是否可以做資料的傳輸或檔案的。

　　A7: 對(duì)于高速DSP，電源設(shè)計(jì)要注意什么，TI會(huì)推出哪些新的電源管理芯片？

　　Q7: 高速DSP通常電源要求非常復(fù)雜，可能也會(huì)工作在動(dòng)態(tài)的模式下，反應(yīng)也非?？?，那我想簡單的從基本的角度來講，對(duì)于多電源體系，通常要求對(duì)上電時(shí)序的控制，這個(gè)是很重要的一點(diǎn)，另外在某一些多電源體系里面，某一些關(guān)閉的時(shí)候，我們通常要求他能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)徹底的關(guān)閉。比如我把某一個(gè)LDO關(guān)掉，這時(shí)LDO上的電流，他們的電路還是存在的，所以他的電容可能處于長時(shí)間的和電狀態(tài)，他的電壓一直不會(huì)降到零，然后一直從3.3降到2.8,甚至1.1,這是一個(gè)很長的緩慢的過程，這個(gè)時(shí)候可能導(dǎo)致我們平常所稱的模擬器件的記憶效應(yīng)，由于這個(gè)電源的存在呢，使的一些高速器件，數(shù)據(jù)管理器件上電負(fù)位不能準(zhǔn)確的完成，所以開發(fā)市場(chǎng)的就會(huì)發(fā)現(xiàn)，他不能每次準(zhǔn)確的開機(jī)，甚至有些產(chǎn)品在用戶手里也會(huì)出現(xiàn)這種情況，就是因?yàn)樗看蔚纳想姴皇菑?的開始，所以TI在PMU里面，我們向LDO的有源切放，通過一個(gè)有源的內(nèi)部控制電路把輸出電源的電放光，從而確保多電源體系在每次上電的時(shí)候是一個(gè)純粹的從0開始的過程，所以對(duì)于高速的DSP來講，電源放電需要照顧很多放電的公式，還要兼顧消耗的電荷，TI 的產(chǎn)品是支持的，只是很難講說是不是TI的一個(gè)DSP是不是完全COVER需求，但是基本上我們能夠滿足問題所講的要求。當(dāng)然如果還有問題的話，可以找我們的工程師幫你找到一個(gè)量身定制的方案。

　　A8: 請(qǐng)問，在一個(gè)需要十幾路電源的便攜式電路系統(tǒng)中，如何考慮高集成度電源管理IC和分立IC的搭配？

　　Q8: 一般在多電源的系統(tǒng)里面，也是一個(gè)未來的趨勢(shì)，像在現(xiàn)在便攜式的設(shè)計(jì)上面，因?yàn)楝F(xiàn)在是相同的體積，不管是手機(jī)或PMP或PDA等應(yīng)用，現(xiàn)在都要塞越來越多的功能進(jìn)去，所以在電源的分布上也會(huì)越來越困難，從實(shí)際來講，有幾個(gè)問題，你要怎樣做芯片的PLACEMENT,比如芯片的集成是一個(gè)趨勢(shì)，但一旦集成進(jìn)去后，比如你有10個(gè)CHANNEL的電源IC,你要怎么樣放在你的系統(tǒng)里面，放在中央可能拉的太遠(yuǎn)，放邊邊，可能有一些LAYOUT又走不過去，特別對(duì)電源管理芯片來講，他比較大 問題是，你放了一個(gè)大的芯片在上面，你以為你選擇的體積非常小，SOLUTION 非常好，可是當(dāng)你的集成度太高的時(shí)候，今天要走的TRACE橫跨半個(gè)PCB板到另一頭去，在這種情況下，TRACE 一般也比較粗，所以你因?yàn)檫x擇高集成度的芯片，你的布線可能比你選擇某個(gè)分離的還高，所以在新的設(shè)計(jì)里面，選擇電源管理芯片是非常重要的，那離散型的當(dāng)然有他PLACEMENT 的好處，那如果非常高度的集成，你在LAYOUT上又會(huì)延伸出非常大的困難，所以一般我們會(huì)建議選擇集成的芯片 ,但是集成度不要太高，還有BATTERY的一些電源管理芯片去做分開，這樣在布局和設(shè)計(jì)上會(huì)方便很多，那在COST 和TOTAL SOLUTION的面積上都會(huì)比較好。