本應(yīng)用筆記介紹了具有四節(jié)和三節(jié)電池系統(tǒng)的便攜式應(yīng)用的電源管理方案。顯示了升壓/降壓轉(zhuǎn)換器、線性穩(wěn)壓器、電壓轉(zhuǎn)換器、電荷泵和無電感器穩(wěn)壓器的最佳設(shè)計和用途。幾個Maxim電源管理器件是特色。
　　許多不同且相互沖突的約束給小型手持產(chǎn)品的設(shè)計者帶來了負(fù)擔(dān)。除了尺寸和重量方面的常規(guī)限制外，這些限制還包括成本限制、嚴(yán)格的時間安排、以周而不是小時為單位衡量的電池壽命目標(biāo)，以及（有時）因電源管理需求而負(fù)擔(dān)過重的主機(jī)。
　　由于手持式應(yīng)用的電源要求隨產(chǎn)品用途的不同而有很大差異，因此不存在適合這些應(yīng)用的單一“最佳”電源。間歇使用的設(shè)備更關(guān)心空載靜態(tài)電流而不是滿載效率，并且可以使用堿性電池令人滿意地運(yùn)行。然而，手機(jī)必須應(yīng)對高峰值負(fù)載和頻繁使用。這種工作模式強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)換效率而不是靜態(tài)電流，因此手機(jī)最好配備可充電電池。
　　在手持式產(chǎn)品設(shè)計中，尺寸限制通常決定了過程早期的電池數(shù)量。這令電氣工程師感到沮喪，并且是一個重大限制，因?yàn)樵试S的電池數(shù)量（和類型）決定了工作電壓范圍。這反過來又會嚴(yán)重影響電源的成本和復(fù)雜性。高電池數(shù)量使得可以使用線性穩(wěn)壓器和簡單電路，但代價是額外的重量和有限的效率。電池數(shù)量少迫使使用成本更高的開關(guān)穩(wěn)壓器，但電池的低成本可能證明這種費(fèi)用是合理的。
　　采用四節(jié)電池的設(shè)計
　　采用四節(jié)單節(jié)電池的設(shè)計通?？梢栽谥亓亢褪褂脡勖g提供有吸引力的折衷方案。這個數(shù)字對于堿性電池特別受歡迎，因?yàn)樗鼈兺ǔＲ运膲K電池的倍數(shù)出售。然而，5V 電路的四節(jié)電池電源提出了設(shè)計挑戰(zhàn)。當(dāng)電池放電時，穩(wěn)壓器必須先降壓，然后升壓。這一要求不允許使用只能降壓、升壓或反轉(zhuǎn)的更簡單的單功能穩(wěn)壓器拓?fù)??！　≡搯栴}的一種有效解決方案是單端初級電感轉(zhuǎn)換器 (SEPIC)，其中 VOUT 電容耦合到開關(guān)電路（圖 1）。與反激式變壓器穩(wěn)壓器和組合升壓/線性穩(wěn)壓器相比，這種配置具有多個優(yōu)點(diǎn)，其中之一就是不需要變壓器。

　

  　該穩(wěn)壓器拓?fù)洳捎?MAX1771 升壓控制器。它為 3V 至 8V 的輸入提供 5V 電壓。操作在升壓和降壓轉(zhuǎn)換之間平穩(wěn)切換，無需步驟或模式更改。關(guān)斷期間，輸出完全關(guān)閉并且不提供電流。

　　作為升壓設(shè)計的另一項(xiàng)改進(jìn)（在升壓設(shè)計中，除非添加截止開關(guān)，否則在關(guān)斷期間電流會從電池中耗盡 - 請參閱圖 2），SEPIC 輸出會完全關(guān)閉以響應(yīng)關(guān)斷命令。當(dāng) VIN 在正常工作期間下降時，SEPIC 電路會平穩(wěn)地調(diào)節(jié) VOUT，而不會在 VOUT 接近 VIN 時改變其工作模式。其功率轉(zhuǎn)換效率峰值為 86%，接近 200mA（圖 1）。