UMPC和MID的電源系統(tǒng)設(shè)計挑戰(zhàn)及解決辦法
UMPC(超便攜移動個人電腦)和MID(移動互聯(lián)網(wǎng)終端)是近年來最具成長潛力的便攜式電子產(chǎn)品。作為一種硬件設(shè)計小巧輕便的設(shè)備，通過UMPC，用戶可以享受移動互聯(lián)網(wǎng)的諸多優(yōu)勢，還可以在移動過程中訪問多種辦公應(yīng)用軟件以提高工作效率。而MID與UMPC類似，同樣為便于攜帶的移動PC產(chǎn)品，便于用戶隨時享受影音娛樂、進(jìn)行郵件收發(fā)等操作。
更小的尺寸、更多的功能、更高的集成度以及移動特性使得UMPC和MID產(chǎn)品對電源系統(tǒng)的性能、功耗、保護(hù)及IC尺寸等方面都提出了全新的要求。UMPC和MID產(chǎn)品需要向處理器、存儲器、顯示器和其它部分提供不同的工作電壓，以減少處理器消耗的電量，延長電池的運行時間，并提高電池的供電效率。因此，本文將從UMPC和MID中的處理器、存儲器、顯示器這幾個方面著手對其電源系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行深入探討。
多個電壓軌的安排成為一大挑戰(zhàn)
UMPC和MID設(shè)備現(xiàn)已成為一個集成多種功能的平臺，該平臺上匯集了消費者所能想象的幾乎所有功能，如移動電話、網(wǎng)頁瀏覽、辦公軟件、電子郵件、藍(lán)牙、Wi-Fi、WiMAX、GPS、游戲、數(shù)碼相機、移動電視、多媒體播放器等等。無疑，如此高的集成度將給電源系統(tǒng)設(shè)計帶來重大的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)包括高功耗、散熱、高效電源管理、EMI和噪聲消除等問題。飛兆半導(dǎo)體公司(Fairchild)資深工程師李仁果認(rèn)為，解決上述挑戰(zhàn)的途徑包括：利用動態(tài)電壓調(diào)節(jié)(DVS)解決方案提高功效；通過良好的電路板布局改進(jìn)散熱和EMI；高性能DC/DC功率模塊加上具有低噪聲LDO的低VIN解決方案在設(shè)計靈活性、易用性和成本因素方面優(yōu)于電源管理單元(PMU)。
在將上述多個功能模塊組合在一起時，由于每一個內(nèi)核芯片都有其自己的上電順序，因此系統(tǒng)設(shè)計人員不能像在功能手機中那樣共享電壓軌�！霸�3×3英寸的面積中安排多達(dá)20多個電壓軌是一個巨大的挑戰(zhàn)。集成的電源解決方案應(yīng)該是一個不錯的解決方案。但對于芯片設(shè)計人員而言，如何在靈活性和集成度之間實現(xiàn)平衡是一個非常大的挑戰(zhàn)。”德州儀器(TI)中國區(qū)高性能模擬產(chǎn)品業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理張洪為表示。
TI中國區(qū)高性能模擬產(chǎn)品業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理張洪為
但所有的功能模塊并不需要在同一時間內(nèi)使用，因此總體而言，電池容量足以支持功能擴展的趨勢。此外，MID/UMPC并不是一個純粹的娛樂設(shè)備，它還可作為工作的有益工具。終端用戶需要知道他們可播放視頻的時間長短、可上網(wǎng)的時間長短以及可通過Skype/MSN和客戶聊天的時間長短。這樣就可以分配時間并保存實現(xiàn)必要功能所需的電池能量。因此，在許多應(yīng)用中，能夠精確預(yù)測電池運行時間變得至關(guān)重要。
