本應用筆記介紹了具有四節(jié)和三節(jié)電池系統(tǒng)的便攜式應用的電源管理方案。顯示了升壓/降壓轉換器、線性穩(wěn)壓器、電壓轉換器、電荷泵和無電感器穩(wěn)壓器的最佳設計和用途。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品的設計者帶來了負擔。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，以及（有時）因電源管理需求而負擔過重的主機。
　　由于手持式應用的電源要求隨產品用途的不同而有很大差異，因此不存在適合這些應用的單一“最佳”電源。間歇使用的設備更關心空載靜態(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行。然而，手機必須應對高峰值負載和頻繁使用。這種工作模式強調轉換效率而不是靜態(tài)電流，因此手機最好配備可充電電池。
　　在手持式產品設計中，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，因為允許的電池數(shù)量（和類型）決定了工作電壓范圍。這反過來又會嚴重影響電源的成本和復雜性。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穩(wěn)壓器，但電池的低成本可能證明這種費用是合理的。
　　采用四節(jié)電池的設計
　　采用四節(jié)單節(jié)電池的設計通常可以在重量和使用壽命之間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，因為它們通常以四塊電池的倍數(shù)出售。然而，5V 電路的四節(jié)電池電源提出了設計挑戰(zhàn)。當電池放電時，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、升壓或反轉的更簡單的單功能穩(wěn)壓器拓撲?！　≡搯栴}的一種有效解決方案是單端初級電感轉換器 (SEPIC)，其中 VOUT 電容耦合到開關電路（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，其中之一就是不需要變壓器。

　

  　該穩(wěn)壓器拓撲采用 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換之間平穩(wěn)切換，無需步驟或模式更改。關斷期間，輸出完全關閉并且不提供電流。

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