スイッチング レギュレータ(US2021/0273562)

iPhone 12はiPhone 11と比べてバッテリー容量が小さくなったにもかかわらず、ビデオ再生時間やオーディオ再生時間は変化がありません。

Source：歴代iPhoneバッテリー持続時間比較！iPhone12シリーズのランキングは？ - iPhone Mania

iPhone 12に搭載されているA14の電力効率が向上したのが理由のようです。

Appleが出願した電源回路についての特許が公開されたので読んでみました。

発明の内容

軽負荷時に最適化したスイッチング・レギュレータの発明です。

スイッチングレギュレータのスイッチングを、定常時はPWM制御（パルス幅変調）、軽負荷時はPFM制御（パルス周波数変調）を使うことで、ノイズを低減しつつ、軽負荷時の効率低下を防ぎます。

さらに、PFM制御の周波数は、特定の周波数は避けて設定されます。

横軸が負過電流（負荷）に対応し、縦軸がPFM制御の基準となるクロック周波数です。

例えば、PFM制御で可聴周波数を避ければ、音鳴りを防ぐことができます。

特許出願は、上記の制御を実現するための回路についての発明で、実施例では下図のような回路が記載されていました。

回路についての説明は省略します。分からないので・・・。

予想される製品

Appleは、ICや OSも自社開発しているので、iPhoneやMacといった製品全体の最適化により電力を効率化が進むと思います。

基地局も含めて最適化するのかなあ。

書誌事項

発明の名称：PULSE FREQUENCY MODULATION AND FREQUENCY AVOIDANCE METHOD AND IMPLEMENTATION FOR SWITCHING REGULATORS

出願日：2020年2月28日

発明者：Ozalevli; Erhan; (Santa Clara, CA) ; Xie; Yanhui; (Cupertino, CA) ; Bhagatwala; Dharmesh C.; (Cupertino, CA)

公開公報：US2021/0273562