创新的解决方案
典型便携式媒体播放机由几个部分组成。由于目前锂离子电池能量密度的提高,以及低功耗媒体处理芯片的发展,媒体播放机一般采用锂离子电池来供电。主 系统包括中等尺寸、带有3~5in 对角线屏幕及至少VGA分辨率的薄膜晶体管(TFT) 彩色LCD显示器,屏幕一般用白光LED来作背光以获得最佳色彩呈现;用于媒体存储的大容量存储器由直径只有1in 大小的微型硬驱提供,数据可通过高速USB端口进出设备;处理系统由受大容量存储器支持的视频编解码引擎组成;此外,像FM调谐器芯片和数码相机模块等其 他附加器件亦可成为系统的组成部分。
很明显,所有这些功能都需要数种不同的电压以及一定数量的电源。电池必须能再充电并进行有效的治理,且必须尽可能地从3.3 ~4.2V电池电压转换为1.2V的低电源电压,否则将很难达到16小时的音频播放时间与5小时的视频播放时间。

图1:用于便携式媒体播放机的典型电源子系统
图1显示一种用于便携式媒体播放机的电源子系统。锂离子电池充电器可安全精确地给电池充电,同时,一个精确容量计量器件可确定电池的充电状态,并帮 助系统工作至耗尽最后一分钟电源能量。几个电源转换器负责将电池电压转换为必要的系统电压。首先必须给带有显示控制器及背光的TFT LCD显示器供电。用于给存储器及其他器件供电的主3.3V电源,一般要求能达到1A的较高电流;而用于给硬驱供电的主3.3V电源,则一般单独从主电源上产生,因为它需要由系统来单独控制,以便在不需要时停用以节省电池能量。处理引擎可能需要好几种超低内核电压(如1.2V或1.8V等);音频可能需要 用一个线性调整器作后续电源,以滤除来自开关调整器的噪声。在某些情况下,可能还需要产生用于USB的5V电压。

图2:从两个带动态功率治理的直流输入上进行线性充电的解决方案
图2所示的电池充电器电路可治理几种输入源,如来自计算机及外设的USB端口与AC/DC墙式适配器等。单锂离子电池应用中的很多充电器IC,一般 都只能承受6V左右的输入电压,这要求对墙式电源进行调整,因为即使电源额定为5V输出,某些“廉价”变压器与桥式整流器电源的开路电压亦可超过10 V。但以下电路在适配器引脚(交流)上提供有额定18 V的输入电压,以保护系统免受直流电源线上过电压的冲击,并答应使用简单的不稳定墙式电源,而这种电源可采用低成本变压器及桥式整流器,从而进一步减少整 体系统成本。
图2所示电路将电池看成是通过充电器与系统相连的另一个直流电源,这使得充电IC可完全控制整个电流,并决定进入电池的实际充电电流以及由系统拽取 的电流。因此,在电池充电及系统运行时,不会发生不适当的充电端接。此外,该解决方案还具有动态功率治理功能,可在系统与电池之间分配可用直流输入功率。 假如系统电流增加,则电池充电电流会自动减少,从而满足整体功率预算,这有助于进一步减少成本。所有用于控制USB电源与AC/DC墙壁插座之间输入功率 治理的必要充电与切换晶体管,都集成在一块芯片上,从而可极大地简化充电器电路并消除昂贵且占用空间的外部器件。此外,充电器还能提供所有电池治理功能, 从而确保根据厂商提供的最长工作时间指标来对电池进行快速、精确及安全的充电。
便携式播放器的电源方案来自网络,仅供参考。
