原创 笔记本电脑电源管理技术

    笔记本电脑电源管理技术
    

 

     新型的笔记本电脑电源管理技术笔记本电脑的便携特性，再加卜越来越接近台式机的功能，使其在很多领域大展身手。不过，在光鲜表面的背后，它也有一个薄弱的地方，那就是电源部分。怎样高效、安全地给笔记本供电已经成为电源产品开发的新热点。笔记本电脑的电源部分可分成两大部分：锂离子电池组及充电线路和系统供电电路。因为笔记本电脑不能直接使用交流电，所以外部还需要一个电源适配器，通过它将交流电转化为稳定的直流电。当直流电进入笔记本电脑之后，会兵分两路，一路直接输送到系统内置的Dc／DC变送器中，经过变压处理，给各单元供电；另一路则会进入锂离子电池充电线路，对锂离子电池充电。锂离子电池组一般采用四串二并或三串二并的结构，其所需的电压为9～16.8V，而电源适配器所输出的电压多为19V，为了兼顾这两部分的不同要求，电源的设计者就要将笔记本电脑的输人电压限定在7～21V。这样就会产生两个问题：第一是输入电压的范围过宽，很容易降低效率，并增加系统发热量，给系统带来隐患。第二是锂离子电池组所需的电压与系统电压不同，使设计人员在设计电源适配器的时候，要在系统的峰值功率上再加上充电功率，系统的功耗因此会被提升。要解决上面的问题，光靠修修补补是无济于事的，必需要在结构上动大手术。为此，许多公司都开发出了新的电源架构。这里，我们以02Micro公司的OZ875x为例来进行说明。该系列芯片采用了一种名为CoolChargeTop010gy(CCT)的拓扑结构。这种结构的最大特点就是适配器的输出电压会同锂离子电池组的电压保持一致，其原理架构如图1所示。}‘NOIePC一“一’S图1Oz875x原理图实现的关键就是电池组管理芯片将能够主动地调节适配器的输出电压，使其同样输出9～12.6V的电压，这样就能减小电脑输入电压的范围(具体的拓扑见图2)。当然，该架构还使得系统电路板的面积得以减小，降低了系统的成李晓延霍誊L—l_图2Oz875x架构图本。从图2可以看出，由于采用新的设计，OZ875x芯片可为系统节省两个外部MOSFET。同时，外部输入电容和MOSFET的规格也相应的降低了。因为如果笔记本电脑的输入电压为21V，输入电容就要有25V，而MOsFET就要有30V。而新技术将最大输入电压降低到了12.6V，对电容和MOsFET的要求也就相应降低了。这种架构的最后一个好处是扩大丁对适配器的选择范围，因为由电池组管理芯片来凋节适配器的输入电压，我们可以不再考虑适配器的种类。其他的电源芯片公司也在推出自己的新产品，比如，Linear的LTC4062、MAXIM的MAXl533A／MAXl537A、TI的bq24060等，冈篇幅有限，这里就不一一介绍了。