便携式产品设计中的热管理方案

便携式产品设计中的热管理方案
便携式产品设计中的热管理方案

便携式产品涵盖音频、视频及无线通信产品，不断增加的功能需求，使电池供电的电源
管理变得愈加复杂，同时电源转换中功率损耗产生的热量对设计工程师提出新的挑战。
本文从系统电源管理的角度，分析热量的产生并结合实例，提出相应的热管理方案。
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|为便携式媒体播放器(PMP)内部功能简图。 |


现今的便携式产品涵盖各式各样的音频、视频及无线通信产品，如苹果公司的iPod
MP3播放器、便携式媒体播放器(PMP)、立体声蓝牙耳机和3G手机。最新的3G手机，除具
有通话的基本功能外，还可以浏览网页、发送电子邮件、拍摄数码照片、玩游戏以及播
放视频流。PMP采用大容量硬盘，可以储存和播放电影、音乐，拍摄和浏览照片，录制/
播放电视节目。PMP日益成为掌上娱乐中心。
为支持不断增加的功能，PMP电源管理电路变得越来越复杂。图1中的电源管理单元包含
锂电池充电、电量监测，以及将电池电压(2.8V-
4.2V/节)转换为系统各芯片所需工作电压的电压转换器件。电源的转换效率不可能达到
100%，在转换过程中必定存在功率损耗，这种损耗的功率被转换为热量。
可以采用低压差线性稳压器(LDO)，电荷泵和基于电感的DC/DC转换器将电池电压转换成
系统所需的不同工作电压。表1列出了三种电压转换器件的优缺点以及产生热量的大小。

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|表1：三种电压转换器件 |


从表中可以看出，低压差线性稳压器(LDO)只能将输入电压转换为更低的输出电压。在实
际应用中，其功耗为P = (VIN - VOU