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1、概 要,手持式产品概述手持式产品的基本电源产品和发展趋势电子书和智能手机的电源系统总结,概 要,手持式产品概述手持式产品的基本电源产品和发展趋势电子书和智能手机的电源系统总结,手持式产品概述,手持式产品、便携式产品，基本上都是同一个概念，一般是锂电池或镍氢电池等容量大、可充电电池供电的，有通信或娱乐或两者兼备的移动电子产品。市面上常见的产品如下,手机部件的电能消耗时间比例,省电 禁止PIN，待机状态电流小,采用高效率的开关型电源器件,手机电源结构图,AC220VAC/DC:5VUSB接口,锂电池3.6V-4.2V电池电量计电池保护IC双N-CHMOSFET,DC/DC:5V/3.7-4.2V
2、TO 3.3VDC/DC:3.3V TO 1.8V等LDO:1.8V TO 1.5V等,外部电源输入,主板电源模块,WLED Driver IC:5V/3.7-4.2V TO 10V等多种电压,Class D：5V/3.7-4.2V输入,锂电池充电管理模块,锂电池充电管理模块,驱动IC的电源：5V/3.7-4.2V 升压,概 要,手持式产品概述手持式产品的基本电源产品和发展趋势电子书和智能手机的电源系统总结,手持式产品的基本电源器件,手持产品电源器件的种类-LDO-DC/DC转换器-LED驱动IC-D类音频功放-锂电池充电管理IC-锂电池保护IC-OLED驱动IC的电源器件-AC/DC转换器,
3、线性调整器LDO-R1118,LDO-Low drop out regulator，线性电压调整器,R1,R2,LDO是模拟电源器件,Vo=Vref*(1+R1/R2),固定式两个电容，可调式增加两个电阻Vi-Vo Vdropout效率=Vo/Vi如果3.3V输入，1.8V输出，效率是1.8/3.3=0.545，即54.5%采用CMOS工艺的输出电流 较小，一般在1A以下采用Bipolar工艺设计的输出 电流较大，最高的有7A,线性调整器LDO-R1118,DC/DC转换器降压型-LTC3409,开关器件的工作原理：通过反馈信号与参考信号的比较，来控制功率开关管的开通与关断的时间；开关信号产生
4、、MOSFET驱动、Power MOSFET同步开关结构Power MOSFET分别是P-CH MOSFET、N-CH MOSFET,N-CH MOSFET,P-CH MOSFET,输入电压：1.6V-5.5V Vo=Vref*(1+R1/R2)工作频率：1-3MHz效率：最高95%,DC/DC转换器降压型-LTC3409,储能电感,DC/DC转换器升压型-LTC3460,开关信号产生、MOSFET驱动、功率开关管输出电流敏感模块控制输出电流的大小,输出电流检测,输入电压：2.5V-16V 输出电压：最高36VVo=Vref*(1+R1/R2)工作频率：1.3MHz效率：最高87%,DC/DC
5、转换器升压型-LTC3460,储能电感,WLED驱动IC-LTC3593,工作原理：高亮度白光LED灯是电流型的发光器件，在输入电压超过起辉阈值电压后，随着电流的增大而亮度增加；串联型驱动IC=升压+恒流电流敏感模块：恒流、限流,电流敏感模块,功率开关管,WLED驱动IC-LTC3593,工作电压：2.7V-5.5V输出电压：最高40V输出电流：最大45mA工作频率：1MHz效率：92%-94%,D类音频功放-TPA2039D1,差分的输入模式，提高抗干扰能力同步开关模式,同步开关型结构,D类音频功放 TPA2039D1,工作电压：2.5V-5.5V输出功率：最大3.24W输出负载：4ohm/
6、8ohm最高效率：93%,锂电池充电管理ICLTC1733框图,电池电压检测过温保护模块,过温保护模块,锂电池充电管理IC-LTC1733,工作原理：针对一颗已经放完电或剩余部分电量的锂电池，最佳的充电曲线是先涓流充电一段时间到一定电压，然后再恒流充电到电池高压，然后恒压到充满，这样的充电曲线可以充分充满锂电池并延长电池寿命。充电电流：最大1.5A,涓流恒流,恒流恒压,锂电池保护IC-S8211框图,锂电池保护IC有过充电保护，过放电保护、过电流保护等功能,锂电池保护IC-S8211应用电路,双路低压N-CH MOSFET,锂电池保护IC有过充电保护，过放电保护、过电流保护等功能锂电池保护IC
7、主要通过精确检测到的实时电池电压，与预设的电压值对比，从而驱动外围的MOSFET，实现各种保护功能,OLED驱动IC的电源器件STOD02,驱动器件的需求：正负两路电压输出同步开关型结构,正电压升压模块,OLED驱动IC的电源器件STOD02,显示器灰度工作原理：AMOLED或TFT-LCD显示器都需要正负电压，正电压开通，负电压调整显示灰度工作电压：2.5V-4.5V输出正电压：4.6V输出负电压：-2.3V-5.9V可调工作频率：1.6MHz最高效率：85%,AC/DC转换器-TNY278 内部框图,TNY278适配器应用时输出功率为10W,内置的高压功率 MOSFET,电流敏感模块,振荡
8、源,AC/DC转换器-TNY278应用图,整流桥,钳位电路,集成MOSFET 的AC/DC转换器,光耦隔离兼反馈信号,高频变压器/脉冲变压器,手持式产品电源器件发展趋势,面向主板电源系统 PMU LDO、DC/DC、WLED驱动IC、音频功放、锂电池充电管理IC中的几种或全部集成；,集成式的电源模块PMULT3555,电子书翰林V5采用的电源模块USB/WALL输入兼容的充电模块3路DC/DC转换器1路LDOI2C接口,手持式产品电源器件发展趋势,面向主板电源系统 PMU LDO、DC/DC、WLED驱动IC、音频功放、锂电池充电管理IC中的几种或全部集成；面向电池包-智能电池管理系统IC 集
9、成锂电池充电管理模块、锂电池保护模块、电池电量计等三模块成智能电池系统IC；,集成式的智能电池系统-ATmega406,MCU、库伦计模块、MOSFET驱动模块 四路电池电压，一路温度传感器3个充放电和预充电FET驱动输出SMBus通信接口,MCU,充放电与保护模块,电量检测模块,集成式的智能电池系统-ATmega406,外置P-CH MOSFET，实现预充电功能外围P-CH MOSFET,预充电MOSFET,充放电、保护,手持式产品电源器件发展趋势,面向主板电源系统 PMU IC LDO、DC/DC、WLED驱动IC、音频功放、锂电池充电管理IC中的几种或全部集成；面向电池包-智能电池管理系
10、统IC 集成锂电池充电管理模块、锂电池保护模块、电池电量计等三模块成智能电池系统IC；面向显示模块-显示控制器IC 集成CPU、驱动IC的电源器件、时序控制IC等成显示控制器；,概 要,手持式产品概述手持式产品的基本电源产品和发展趋势电子书和智能手机的电源系统总结,E-Book方案概述,E-Book方案：主要有CPU、电源模块、Memory、Wireless模块、显示屏及控制器驱动模块等硬件模块。在国内的E-Book产品中，有些模块是没有，如图中可选模块。,电源管理模块,大容量锂电池,电子纸显示器,可选,可选,Amazon-Kindle2 拆解图片,Kindle 25-6”EPD e-Book
11、,Amazon-Kindle2 拆解图片,Qualcomm电源 PM6650；基带CPU无线接收/发射器 无线功放 Skyworks MEMORY SAMSUNG(NAND+DDR),电池电量计 TI BQ27210 电池保护ICTI BQ24314,Amazon-Kindle2 拆解图片,E-ink电子纸显示器，Gate driver/Source driver 的正负两路DC/DC变压电源器件LT3463,Amazon-Kindle2主板图片,NAND FLASH Kindle 2:2GB,EPD控制器模块,电源模块+充电管理MC13783,CPU Freescale i.MX31+32M
12、x32 DDR,Amazon-Kindle2 方案框图,i.MX31(ARM11核)Freescale,NAND FlashSamsung,32MB DDR Samsung,S1D13521,4Mx32SDRAM Samsung,NOR Flash Numonyx,MC13783 Power+chargerFreescale,E ink 显示器,CDMA无线模块,USB模块,电池部分:电池电量计IC BQ27210;电池保护IC-BQ24314,LT3436DC/DCLT,Gate driver,Source driver,集成式电源模块PMU MC13783,USB/WALL输入充电管理模块
13、MIC/Speaker音频功放WLED背光驱动IC4 DC/DC Buck1 DC/DC Boost14 LDOSPI接口,集成式电源模块PMU MC13783,USB/WALL输入充电管理模块MIC/Speaker音频功放WLED背光驱动IC4 DC/DC Buck1 DC/DC Boost14 LDOSPI接口,集成式电源模块PMU PM6650,6,3,Class AB,OTG,Transceiver,智能手机的模块图,GSM PA,GPS IC,ApplicationProcessor,GSM/UMTSTransceiver,3G PA,WiFi/FM/BluetoothSOC,Cam
14、eraCIS,NAND Flash,PMU ICDC/DC&LDO,PM ICDC/DC,BatteryFuel gaugeProtection ICN-CH MOSFET,Speaker,Earpiece,Mic,BasebandProcessor,NOR Flash+DDR,Audio CODEC,Display PanelTouchscreen controller ICTFT Driver IC；LED Driver IC,SIM Card,GPS LNA,WiFi/FM/BluetoothLNA,iPhone 3GS智能手机,Apple第三代智能手机iPhone 3GS,iPhone
15、-3GS的显示器,3.5”LTPS LCD屏，驱动IC是Samsung S6D066A0X、德国Balda公司电容式触摸屏,iPhone-3GS的电池包,锂离子电池 3.7V 1219mAH内置保护板：保护ICSeiko S8211电池电量计ICTI BQ27541,iPhone-3GS的主板图,Apple定制电源，D1755A(Dialog Semiconductor),InfineonPMB8878基带处理器,iPhone-3GS的无线模块,Band I/II/IIIW-CDMAPower AmpTQM676031A/TQM666032A/TQM616035A TriQuint,Quad-
16、band GSM/UMTS 收发器PMB6952Infineon,基带处理器PMB8878Infineon,电源模块PMB6820Infineon,Quad-band GSM/EDGEPower AmpSKY77340Skyworks,iPhone 3GS方案框图,PMB2525,Quad-band GSM/EDGE PASKY77340 Skyworks,A-GPS PMB2525GPS LNA BGA615L7Infineon,ApplicationProcessorS5PC100Samsung,GSM/UMTSTransceiverPMB6952Infineon,Band IIW-CDM
17、A PA TQM666032ATriQuint,Band IW-CDMA PA TQM676031ATriQuint,Band IIIW-CDMA PA TQM616035ATriQuint,Wi-Fi/FM/BluetoothTransceiverBCM4325 BroadcomLNA RF5511 RFMD,3MP CameraOV3650OmniVisionMotor driver ICBU5609 Rohm,TouchscreenControllerF761586CTI,16GB NAND Flash TH58NVG7D2ELA89Toshiba,PMICPMb6820Infineon
18、,Battery 3.7V 1219mAHFuel GaugeTI BQ27541Protection ICSeiko S8211,Speaker,Earpiece,Mic,Baseband ProcessorPMB8878Infineon,16MB NOR Flash+16MB DDRPF36MY1EENumonyx,256MB DDRECK2132C2PD-50Elpida,Audio CODEC42L61Cirrus Logic,LTPS LCD PANELDriver ICS6D066A0XSamsung,PMICD1755ADialog,集成式电源管理模块PMU-PMB6820,充电管理模块IC3路高效率的DC/DC14 LDO，包括RF 低噪声LDO音频功放WLED驱动IC,概 要,手持式产品概述手持式产品的基本电源产品和发展趋势电子书和智能手机的电源系统总结,基本电源器件和系统级模块IC,手持产品的基本电源器件：除了LDO是线性的工作机制，其他都是开关型器件；所有器件都有省电控制的管脚-shutdown或EN。-LDO-DC/DC-LED驱动IC-D类音频功放-锂电池充电管理IC-锂电池保护IC-OLED驱动IC的电源器件-AC/DC转换器面向主板电源系统-PMU IC面向电池包-智能电池管理系统IC,-谢 谢-,
