低功耗手持多媒體終端硬件平臺(tái)研究[3]

  OMAP應(yīng)用平臺(tái)需要多種電源，如用于核的1.6V，用于FLASH、SDRAM的1.8V或者2.75V，用于USB或者模擬音頻的3.3V，用于USB接口的5V，用于LCD供電碼的+15V等。先升壓到5V，再用線(xiàn)性穩(wěn)壓器LDO降到低電壓1.5、1.8、2.5、2.8、3.0、3.3V等的方法效率較低，尤其是低電壓。TI的innovator主板上的1.6V、2.7V、3.1V、3.3V是這樣產(chǎn)生的：電池電壓經(jīng)過(guò)TPS60110（四片并聯(lián)輸出）得到5V，再分別經(jīng)過(guò)TPS76701 LDO線(xiàn)形穩(wěn)壓得到1.6V、2.7V、3.1V、3.3V。采用cuk電容變換器和低壓差線(xiàn)形穩(wěn)壓芯片LDO的優(yōu)點(diǎn)是不需電感、使用方便、成本低。采用以下方法提高電源效率：輸出電壓低于鋰電池最小放電電壓時(shí)，如2.5V、1.8V、1.6V，選擇單純的buck電感變換器；當(dāng)輸出電壓高于鋰電池電壓降到2.5V時(shí)仍能正常工作的下變換芯片，能延長(zhǎng)放電時(shí)間。對(duì)于3.3V,可使用LINEAR公司單片BUCKBOOST電感變換器如LTC3441f，在負(fù)載200mA、3.3V輸出時(shí)，在鋰電池放電電壓范圍內(nèi)效率高達(dá)90%。LTC3441占空比只能達(dá)到（1-150nsXf）%?？稍O(shè)計(jì)BUCK-BOOST電感變換器，在鋰電池放電電壓下降到接近或等于器件工作電壓時(shí)，用作buck變換器時(shí)占空比達(dá)到100%，即輸入電壓通過(guò)電感到達(dá)輸出，沒(méi)有開(kāi)關(guān)切換，沒(méi)有高頻切換損失，效率將害到較高。因?yàn)楹芏嘈酒加休^寬的電壓范圍。如28F128J3A VCC=2.7～3.6V,VCCQ=2.7～3.6V;ADS7846 VCC=2.2～5.25V;LAN91C96 VCC=3.3V+10%;AT24C04 VCC=1.8～5.5V。鋰離子電池在3.3V左右放電時(shí)間較長(zhǎng)，能更大限度提高電源效率，延長(zhǎng)電池壽命。

  下面是電源方案：

  鋰電池-TEA1200（或TEA1201TS）-L1.5V（或者1.8V）；

  鋰電池-LTC3441-3.3V（或者1.8V,3.0V,5V）（效率可高達(dá)96%）；

  鋰電池-TEA1200（或TEA1201TS，TPS60110）-5V（效率可高達(dá)95%）。

  在手持設(shè)備中，一節(jié)鋰電池供電，輸出多種電壓電源。電池工作時(shí)間長(zhǎng)短，不僅取決于各器件的低功耗、電源變換器的能源效率，還取決于系統(tǒng)對(duì)器件的功耗管理和軟件功耗。

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