DC/DC LDO双模式方案解决手机电源管理难题

在今天开幕的国际集成电路展览暨研讨会(2006 IIC)上，来自美国的Micrel公司挑起了首场技术讲座的大梁。其关于手机电源管理的精彩演讲吸引人们不断涌入，特别是它提出的DC/DC+LDO双模式电源管理方案使到场的工程师非常感兴趣。

我们知道，LDO是线性转换，适合于降压，且负载轻时效率高，其优点是瞬态特性好、无EMI问题，电路简单，但是缺点是中到高负载时效率低，由于电源和基带之间的压差大，不能凸显LDO的优点，热功耗高；DC/DC转换的优势是升、降压均适用，效率高，但其缺点是EMI特性随负载而显著变化，整个负载范围内，都出现高纹波电压。

“因此，我们想到将这两种技术的优势合为一体，推出了双模式的电源管理产品。”Micrel公司电源管理资深FAE陈晓兵说道，“它的思想是在轻载时用LDO代替DC/DC转换器，以实现更高的效率，实现方式是在DC/DC转换器芯片中增加一个旁路LDO，比如基带处理器睡眠时通过LDO实现转换，而基带处理器唤醒时则采用DC/DC转换器。”他解释说。他进一步分析说，双模式的优势包括以下四点：

一是省电：LDO模式下，其静态电流只有18uA，在DC/DC模式下，效率高于90%。

二是低噪声：在LDO模式下，无开关噪声；在DC/DC模式下，固定2MHz开关频率。器件总是工作在已知状态下，不同于自动PFM/PWM方式。

三是小尺寸：只需要很小的电感比如MIC2285只需要0.47uH。陈晓兵还举例解释，比如实现同样的效果，MIC2205只需要2.2uF的滤波电容，而其它单模的DC/DC方案则需要86uF的滤波电容。“手机中的很多体积是被电感和电容所占，这种改变可以大大减小手机尺寸。”陈晓兵表示。

四是可靠性：在LDO+DC/DC双模式下，响应迅速、可以防止系统误动作或者复位。

Micrel目前已推出3款双模式的电源IC，包括MIC2205，MIC2206以及MIC2285，“这些产品已被索爱、NEC以及三星等公司的高端手机所采用。”陈晓兵说道。

其实，Micrel公司除了有以上新的思想外，它们的产品在瞬电响应、静态电流、纹波抑制以及DC/DC的高开关频率上均有优势。比如最近Micrel推出的MIC2285 DC/DC转换器具有8MHz的开关频率，在业界也属首创。“开关频率的提升，可以减小外围的电感，从而减小整体方案的面积和成本。”他表示。

另外，对于LDO产品，由于需要越来越快的负载响应速度，有些厂商采用了提升偏置电流的方式，但是这会导致功耗上升，静态电流增大。“我们能将这两方面做好，静态电源是普通LDO的1/6。”它称。因此Micrel的产品特别受高端手机厂商的青睐。