本文摘要：在便携设备和无线产品的设计中，设计人员经常面对如何提升产品性能、更进一步缩短电池工作时间的挑战，由于对成本和体积的拒绝较为严苛，设计中不会壮烈牺牲系统的某些指标而采行一些折中的解决方案。新型供电电路的经常出现填补了以上设计中的严重不足，需要保证系统高可靠性、高性能指标的拒绝，并有效地缩短电池寿命。供电电路的主要参数有成本、效率（电池寿命）、输入纹波、噪声及静态电流。

在便携设备和无线产品的设计中，设计人员经常面对如何提升产品性能、更进一步缩短电池工作时间的挑战，由于对成本和体积的拒绝较为严苛，设计中不会壮烈牺牲系统的某些指标而采行一些折中的解决方案。新型供电电路的经常出现填补了以上设计中的严重不足，需要保证系统高可靠性、高性能指标的拒绝，并有效地缩短电池寿命。供电电路的主要参数有成本、效率（电池寿命）、输入纹波、噪声及静态电流。

表一所列了这些参数与电路结构、输入输出电压范围的相互关系，下面我们就融合表一，更进一步阐释这些电路结构的特点。▲表一：供电电路特性与电路结构和输出（Vin）输入（Vout）电压的关系　　一．高压劣（LDO）线性稳压器　　高压劣线性稳压器的引人注目优点是具备低于的成本，低于的噪声和低于的静态电流。它的外围器件也很少，一般来说只有一两个旁路电容。新型LDO可超过以下指标：30V输入噪声、60dBPSRR、6　　A静态电流及100mV的压差。

LDO线性稳压器需要构建这些特性的主要原因在于内部调整管使用了P闸极场效应管，而不是一般来说线性稳压器中的PNP晶体管。P闸极的场效应管不必须基极电流驱动，所以大大降低了器件本身的电源电流；另一方面，在使用PNP管的结构中，为了避免PNP晶体管转入饱和状态减少输入能力，必需确保较小的输入输出压差；而P闸极场效应管的压差大体相等输入电流与其导通电阻的乘积，大于的导通电阻使其压差非常低。　　当系统中输出电压和输入电压相似时，LDO是最差的自由选择，可超过很高的效率。

所以在将锂离子电池电压切换为3V电压的应用于中大多搭配LDO，尽管电池最后静电能量的百分之十没用于，但是LDO依然需要在低噪声结构中获取较长的电池寿命。　　二．电荷泵　　基本的电荷泵电路成本较低，它的仅次于优点是需要电感，外围电路只需几个电容，体积较小，需要获取百分之九十五的效率；相同电源频率时产生较小的噪声和静态电流。另外，这种结构的输入电压不能是输出电压的倍数，利用四个内部电源和一个外部飞电容（flyingcapacitor）需要取得输出电压的2倍、1/2倍或-1倍输入；也可以用于多级结构取得其它倍数的电压，但成本和静态电流也不会减少，所以，在传统的设计中，电荷泵结构很少与电池必要连接，而是用作产生系统的辅电源，为小电路模块或某一器件供电。

但从目前的发展趋势看，新型的电荷泵输入电流更加大，而便携式产品的功耗则越来越低，所以有些产品搭配电荷泵做到系统的主电源。　　1．电荷泵+LDO　　为了解决电荷泵电路固有的缺失，某些新型电源将电荷泵与LDO结合，这种结构可以获得给定的输入电压，而且减少了输入噪声，但效率也适当有所上升，上升幅度与输入输出电压有关，例如两节NiMH电池切换为3V的效率是3V/。

这里还没考虑到电荷泵自身的效率损耗，LDO的输入电压与电荷泵倍压输入就越相似，这种结构的效率越高。　　2．电荷泵稳压器　　新型电荷泵稳压器使用PFM或PWM方式，内部电路不必须LDO。与电荷泵+LDO方式比起，新型PFM方式的电荷泵具备低成本、较低静态电流等特点，但输入噪声有所减少、两种电路的效率基本相同。

如果转变倍乘因子可以提高切换效率。例如切换两节碱性电池到5V，新的电池时用于两倍力，而电池电压高于2.5V时用于3倍压。乘载力应用于中，开始时用于升压而后来用于两倍降压，可以提高效率。

但是半导体行业很少使用这样简单的电荷泵稳压器。　　电荷泵稳压器在主电源和后备电源中都十分简单，近期的电荷泵稳压器需要获取250mA的输入电流，非常适合低功耗的应用于。它需要产生存储器所必须的编程电压，为GaAs射频功率放大器产生十分平稳的负偏置电压等。

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