【嘉德点评】德州仪器的电源管理电路专利，完美的解决了因为开关切换损耗降低信号电压，进而降低电源管理电路效率的问题。
集微网消息，在模拟集成电路中，电源管理芯片占据了半壁江山。而目前，全球市场上电源管理芯片几乎全被半导体巨头垄断，其中拥有电源管理芯片市场占比最高的就是德州仪器公司。
实际上，在对电源管理电路进行设计时，考虑是电路在电路的输出处供电的效率。通常，电路的关键路径中的每个组件都具有一定损耗，这就降低了在电路的输出处的可用的电源。而在电源管理电路中开关组件较为普遍存在，开关的损耗降低了开关切换的信号电压，进而降低电源管理电路的效率。而有时一些电路包含多个开关，当组合起来时，它们会将额外的开关添加到电源管理电路的关键路径中，影响电源管理电路的操作效率。
为了解决这一问题，德州仪器（TI）在2018年10月2日申请了一项名为“多模式电源管理电路”的发明专利（申请号：201880070780 .3），申请人为德州仪器公司。
图1 系统框图
图1是电源系统100的框图，系统100可以是我们常用的笔记本电脑、智能手机、平板电脑等。从图中可以看到，系统100包括Vin端子105、控制器110、直接电源路径电路115、降压-升压电路120、Vbat端子125和Vout端子130。
当系统100在电子设备中实现时，Vin端子105是系统100的充电端子，当给负载135、电池140以及耦合到Vin端子105的外部设备供电或充电时，控制器110就可以控制Vin端子105、Vbat端子125和Vout端子130之间的能量流动。
图2 电源管理电路200示意图
图2是该专利提出的一种电源管理电路200的示意图，该电路可适合于图1中系统100的控制器110。
当该电路工作在充电操作模式期间，充电器控制器260控制PFET（p型MOSFET）215、PFET 220、PFET 230和NFET （n型MOSFET）245，将能量从Vin端子265通过耦合的方式提供给Vout端子275和Vbat端子270两者，进而可以为外界提供电源。
在此期间，如果Vin小于Vbat，那么就会在电路200中形成两个电流路径。其中，第一电流路径通过电阻器212、电感器205和PFET 215，并且从Vin端子265向Vout端子275供电。第二电流路径则是交替地通过电阻器212、电感器205、PFET 215、NFET 245和电阻器250，并且从Vin端子265向Vbat端子270供电，或者从Vin端子265通过电阻器212、电感器205和PFET 220向接地电压电势285供电。而且在实际中，电路200也可以在这两种电流路径中为一些操作模式减少晶体管的数量，从而提高相应电路200、电路300和电路400的操作效率。
以上就是TI此项专利的全部内容，现代生活几乎离不开电子设备，而作为电子设备的关键部件，电源管理芯片担负着重要角色，其性能的优劣对于整机系统性能都具有重要意义。
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（校对/holly）
