接下來(lái)，我們將對(duì)電池充電器進(jìn)行分析。該電池通過(guò)5V的電源軌完成充電。我們采用的是充電電壓為4.2V的單體鋰離子電池。但是，由于實(shí)際應(yīng)用中空間的局限性，因此，線性充電器將是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。因?yàn)橹挥挟?dāng)12V電源適配器正常工作時(shí)，電池充電器才能起作用，因此，其對(duì)充電效率的考慮并不多。然而，當(dāng)所選擇的電池峰值充電電流深度放電后，電壓降至3V時(shí)，必須引起足夠的重視，并限制電池充電器的散熱。

·對(duì)于1.5V 的電源軌來(lái)說(shuō)，選用開(kāi)關(guān)降壓轉(zhuǎn)換器和LDO都行得通。但是，如果選用后者，效率將維持在25%左右的范圍，而且需要100mA的輸入電流。如果替換為降壓轉(zhuǎn)換器，效率將超過(guò)90%，而且需要的輸入電流僅為30mA。另外，有許多外形非常小巧的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器解決方案，而這些解決方案能夠提供所需的輸出功率。因此，LDO電路的大小是不可估量的。為了最大程度的延長(zhǎng)電池的使用壽命，降壓轉(zhuǎn)換器當(dāng)屬理想之選。

·對(duì)于2.5V的電源軌而言，上述兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都可以發(fā)揮作用。由于需要的電流小、輸入/輸出差值較低，所以LDO堪稱最小封裝器件的上佳選擇。

·對(duì)于1.25V的電源軌而言，開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器為最佳之選。由于所要求的負(fù)載高(300mA)、輸入/輸出差值大，所以LDO的功耗將非常大，而且效率極低。

·對(duì)于1.65V的電源軌而言，上述兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都行之有效。通過(guò)采用與1.5V電源軌相同的邏輯分析方法，我們得出了這樣一個(gè)結(jié)論—選用開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器。但是，之后探討的其他因素表明，應(yīng)選用LDO。

對(duì)于圖1底部的3.3V電源軌而言，由于要求輸出電流大，因此，選用開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器當(dāng)屬上佳之選。

為實(shí)際工作需要選擇最佳的IC

考慮到組件尺寸和成本方面的局限性，所選用IC的集成度應(yīng)盡可能高。為此，所選用的全部IC都集成了MOSFET，這樣，不僅降低了解決方案的尺寸而且還降低了生產(chǎn)成本。此外，除了減少材料清單以外，由于組件數(shù)量的減少，同時(shí)也降低了安裝各電路板的成本，從而進(jìn)一步降低了整個(gè)解決方案的成本。另外，還有多輸出IC可供選擇，這種IC能更進(jìn)一步的減小我們解決方案的尺寸。

如果再次從5V的電源軌開(kāi)始分析電路的有關(guān)情況，則對(duì)于5V電源軌而言，最佳的解決方案為TPS5431。因?yàn)槠鋵捿斎敕秶?/span>(5.5V至23V)，所以能夠滿足12V±10%的輸入電壓變化。而且，當(dāng)將輸出電壓調(diào)低至1.2V時(shí)，TPS5431還能輸出高達(dá)3A的電流。由于開(kāi)關(guān)MOSFET和補(bǔ)償組件集成在一起，因此95%的效率能夠滿足電池供電的要求。該器件采用SO-8封裝，從而實(shí)現(xiàn)了非常小型的解決方案尺寸。

接下來(lái)，我們將分析電池充電器，其有數(shù)種解決方案可供選擇。例如，小尺寸電池充電器IC bq24010就是一種不錯(cuò)的選擇，其采用3×3mm QFN封裝。該解決方案的尺寸相當(dāng)小，只需三個(gè)外部組件。但是，對(duì)于我們的應(yīng)用而言，還有一款更佳的解決方案—TPS65010，該解決方案是一款針對(duì)鋰離子供電系統(tǒng)的電源和電池管理IC。由于TPS65010集成了兩個(gè)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器(VMAIN和VCORE)、兩個(gè)LDO(LDO1和 LDO2)以及一個(gè)單體鋰離子電池充電器，所以其非常適合我們的應(yīng)用要求。除了上述電源軌之外，當(dāng)12V電源適配器接通時(shí)，此時(shí)，IC無(wú)需開(kāi)關(guān)電路。在我們的應(yīng)用示例中，VMAIN為3.3V的電源軌供電、VCORE為1.25V的電源軌供電、LDO1為1.65V的電源軌供電、而LDO2為2.5V的電源軌供電。此外，使用TPS65010可以大幅縮小解決方案的尺寸并降低外部組件的數(shù)量。