DC-DC转换器实现手机电池电力的高效率

      　　图1显示在A点可达到95%的效率，在B点却只能达到60%甚至更低的效率。对于便携式消费产品，操作点或负载标尺上的这种差异将非常重要，因为大部分这些电子器件都有多种功能（如播放音乐、拍照或拨打电话），每种功能都要求一个不同的操作点或不同的DC-DC调节器有效负载。对于那些用户未调用的功能，DC-DC源的功率负载会非常轻，95%的效率将会锐减为50%甚至更低，因为是在图1中的B点。
      　　以智能手机为例，在智能手机中，为AP（应用处理器）IO或核心电压供电的DC-DC转换器将在多长时间内把电池内的电力耗尽，这点非常重要。假设您的手机电池在正常使用时（即主要是拨打语音电话）可持续供电最多2～3天。在这段时间（48～72小时），通常只有一小部分电力用于娱乐活动，如照片的拍摄和浏览或者MP3音乐的播放。它意味着在剩余时间，手机不需要AP完成太多任务；可能只是在AP处于待机或休眠模式中用来刷新DDR存储器。因此，如果AP经常处于这些模式中，它带给转换器的负载将在标尺的轻负载一端，即B点。这表示，AP调节器的功率将永远以50%甚至更低的功效运行，使它成为电池的一个最大消耗源。可见，仅选择一个具有高效率规范的DC-DC调节器是不够的。还需要确保调节器在整个负载范围内都能提供高效率，尤其在轻负载和满负载时。

      　　图2 提高轻载荷时的效率

      　　针对这一问题，需要创新的解决方案。以飞思卡尔推出的一种全新的DC-DC降压转换器为例，它可在轻负载时提供高效率。MC34726/7系列是同步降压转换器，可以提供高达300mA或600mA的电流，同时实现90%的高效率。转换器的效率如图2所示，它可以在整个负载范围维持高效率，在接近最高负载时达到顶峰。对于轻负载（B点），效率也能维持在80%以上。该器件利用专用的可调节Z因子模式（Z-Mode）切换架构，实现了PWM和PFM间平稳的转换，而不会牺牲瞬态响应、偏压电流或效率。因此，Z-Mode架构极大地提高了负载电流转换期间的性能，在提供更好的瞬态响应的同时，仍在“休眠”Z-Mode中维持轻负载65μA的低偏压电流。

      图3 典型应用图