电源芯片数量多、种类杂
手机主板上数量最多、排布最密的芯片通常是电源芯片。这是因为虽然手机只有一节锂电池，但各个芯片需要的供电需求各不相同——CPU 需要低电压大电流，内存需要 1.1 V，接口需要 1.8 V，射频和音频需要极低噪声的电源，USB 需要 5 V…每一种需求都要配一颗专门的电源芯片。
所有电源芯片都是为了把波动的输入电压转换成稳定的输出电压。无论电池满电还是快耗尽，无论负载突然加重还是减轻，每路输出都应当尽可能稳定在目标电压上。
五类电源芯片
按照转换方式、噪声特性、集成度等差异，电源芯片可以分为五个家族。
DC-DC 开关稳压器
DC-DC 采用开关方式搬运能量，通过电感储能和释能来实现电压转换。特点：
- 转换效率高，通常在 90% 以上，自身发热小
- 带载能力强，适合给 CPU、内存等需要大电流的芯片供电
- 输出有纹波，开关动作会在输出电压上叠加锯齿状纹波
主要指标：效率、纹波、温升。
LDO 线性稳压器
LDO 的工作原理类似一个可调电阻，通过电阻串联分压来稳压。特点：
- 输出噪声极低，没有开关动作，输出非常干净
- 转换效率低，压差全部变成发热
- 电路简单，体积小，成本低
主要指标：电源抑制比（PSRR）、输出噪声、压差（dropout voltage）。
适合给射频、音频等对噪声敏感的模块供电。
负载开关
负载开关是一个可控的电子开关，只负责通断，不做电压转换。特点：
- 不改变电压，只控制模块的上电和断电
- 控制上电浪涌，防止模块上电瞬间电流冲击过大
- 结构简单，导通时等效为一个小电阻
主要指标：导通电阻（Rds_on）、浪涌电流、上电时序。
PMIC（电源管理集成电路）
PMIC 把多路电源集成到一颗芯片里，统一管理。特点：
- 多路集成，一颗芯片同时输出多路不同电压
- 管理上电时序，保证各路按正确的顺序上电和断电
- 减少外围元件，节省 PCB 面积
主要指标：各路输出精度、时序单调性、各路之间的隔离度。
充电管理芯片与电量计
负责电池的充放电管理。充电芯片控制充电电流和电压，电量计用于估算剩余电量。这部分在后续篇章中单独讨论。
五种电源芯片对比
| 种类 | 工作方式 | 效率 | 输出噪声 | 适用场景 | 主要指标 |
|---|---|---|---|---|---|
| DC-DC | 开关搬运 | 高 | 有纹波 | CPU、内存等大电流负载 | 效率、纹波、温升 |
| LDO | 线性压差 | 低 | 极低 | 射频、音频等敏感模块 | PSRR、噪声、压差 |
| 负载开关 | 纯通断 | 不涉及 | 不涉及 | 模块通断电控制 | 导通电阻、浪涌、时序 |
| PMIC | 多路集成 | 视具体设计 | 视具体设计 | 主芯片统一供电 | 时序、精度、隔离度 |
交叉调整率
当多路电源共享同一路输入时（比如 PMIC），会出现一个特有问题——交叉调整率：某一路负载突然加重，其他路虽然负载没变，输出电压也会随之波动。这是因为共享的输入总线上产生了压降，影响了其他路的输入条件。
选型思路
- 大电流、高效率 → DC-DC
- 对噪声极敏感 → LDO
- 只需通断控制 → 负载开关
- 多路统一管理 → PMIC
- 噪声敏感模块但需要高效供电 → DC-DC 降压 + LDO 滤波的两级方案
前级 Buck + 后级 LDO 是实际工程中常见的做法。先用 DC-DC 把电压从高压降到接近目标值，再用 LDO 把纹波滤干净，兼顾效率和纹波。
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