在更多地考虑电源管理方面问题的情况下，便携式电子产品的构架可用图1表示。今天，大部分便携式电子产品都采用锂电池为系统提供供电，而电源管理在整个系统中所发挥的作用主要包括三个方面：电池管理，充电、保护、剩余电量测量；功率转换，利用电池的供电为负载提供适当的电压及电流；负载管理，提高用电效率，充分发挥能源效益。
通常，便携式电子产品的负载可分为两大类：一种是属于数字子系统(核心及输入/输出)的负载，而另一种则是信号路径(模拟或射频信号)的负载。由于这两类负载需要的电压/电流都各不相同，因此系统的电源供应需要进行不同的功率转换，以便为不同负载馈送不同的电压/电流。
可以提供“功率转换”功能的芯片基本上采用三种不同的功率转换技术，因此功率转换器基本上也分为三大类，即低压降稳压器、电感式直流/直流转换器及开关电容器直流/直流转换器。图2所介绍的便是这三种不同的电路布局。
数字子系统及信号路径作为负载对电源有各自不同的要求，我们必须分别予以考虑，并做出适当的取舍，才可确保系统能够充分发挥其性能。
专为数字核心及输入/输出而设的功率转换器
处理器核心及数字输入/输出等数字子系统耗用较多的供电，而且新一代的数字子系统需要的供电电压(Vcc)远比输入的电源供应低，有时甚至低至1V。此外，处理器必须长时间开启，即使处于待机状态也不能关闭。先进的电感式同步降压稳压器可以满足数字负载的这些特性。
电感式直流/直流转换器采用半桥接式输出级，后接低通滤波器。这种转换器的主要优点是无论输出/输入电压比(VOUT/VIN)有多大，都能以极高的效率输出稳定电压。
但这种技术既有优点，也有缺点，而且大部分问题都源自电感器，因此选择外接元件时便需要小心考虑相关的因素。例如，电感值(即电感器体积)越小，纹波电流便越大，虽然要确保系统体积小巧，便必须采用极小巧的元件，但系统设计工程师必须明白鱼与熊掌不能兼得。
提高开关频率的好处是系统可以采用较小型的电感器，但开关频率越高，开关损耗也就越大，转换效率也会相应下降，因为开启及关闭MOSFET时会出现时间上的延迟，而且以更高速度为栅极电容器充电会耗用更多电能。MOSFET的栅极及源极之间存在电容器效应，当电容器进行“充电”时，MOSFET无法达到饱和的状态（漏极源极电阻 (RDS-ON) 不是处于最低点）。生产半桥接式高集成度直流/直流转换器的厂商有责任将其中的影响减至极低。
对于需要预先确定di/dt噪音频率的系统来说，设有PWM模式的固定频率直流/直流转换器是理想的电源管理解决方案。但PWM的缺点是需要比较高的操作电流的支持。若负载只有“全速”或关闭两种操作模式，这个缺点即可忽略不计。但对于即使处于待机状态仍然需要获得供电电流的数字处理器或易失性存储器来说，我们便需要采用可以随时转换到脉冲跳跃或PFM 模式的芯片。
以PFM模式来说，只有在输出电压跌穿比较器的阈值时，半桥接芯片的顶部MOSFET才会启动。与此同时，P通道MOSFET随即启动，而输出滤波器也会重新充电。这个操作PFM模式会持续, 直至检波器显示输出电流升越某一阈值, 再转入PWM模式。PFM模式有两大优点：由于许多内部电路已关闭，因此直流/直流转换器的操作电流会大幅下降；此外，内部电路在有需要时(而非在每一时段的开始)才启动或关闭，有助将输出级的开关损耗减至极低。
一如所有电源管理系统，上述设计也有本身的缺点。以PFM模式来说，由于频率并非固定，因此di/dt 噪音便变得不可预测。但经过优化的PFM模式可以以额定的固定频率或接近这一频率进行开关操作。其输出的纹波很小，全部由输出电容器充电/放电产生，因此EMI可说微不足道。
若效率要求并非这么严格，开关电容器降压稳压器是另一理想的选择。这种电路布局无需采用电感器，但效率则高于低压降稳压器芯片。若与电感式直流/直流转换器比较，采用开关电容器降压稳压器不但可以缩小印刷电路板的体积，而且还有助降低系统成本。图3分别列出电感式开关稳压器（面积约为 7 mm × 5 mm）及开关电容器降压稳压器（面积约为 5 mm × 5 mm）的印刷电路板布局及面积。
信号路径的功率转换
信号路径芯片的功率转换过程与数字子系统有颇大的不同。信号路径芯片面对的是“真实世界”的模拟信号，因此必须确保信号的完整性。基于这个原因，信号路径的电源管理系统需要优先考虑的因素便大不相同。信号路径的电源管理系统很多时候都采用低压降稳压器，而且是这类电源管理系统最常用的线路设计。
由于这种线性芯片要求的输出电压较高，而要求的输出电流则相对较低，因此功耗对系统的整体效率只有轻微的影响。由于这些芯片的负载较为稳定，因此可以集中改善电源抑制及压降以提升效率。
电源抑制比(PSRR)是显示 信号干扰程度的指标，可以显示电源管理芯片能否有效抑制伴随输入信号而来的干扰。电源抑制比是输入信号的固定频率正弦波与输出信号振幅之间的比率。这两个数值之间的比率也是电源抑制比的定义，由于电源抑制比与噪音会产生同样性质的影响，因此挑选电源管理芯片时必须两者一并考虑。
压降是指低压降稳压器芯片所必须预留的降压空间，以便能够利用低输入电平产生输出电流。压降实际上是P通道MOS芯片的漏极源极电阻(RDS-ON)乘以输出电流。输出电流若上升，压降的要求便会更加严格。
目前市场上出现一种专为信号路径负载提供稳压供电的崭新电源管理技术。这是一种适合射频功率放大器采用的技术，其特点是利用一款特殊应用直流/直流转换器为功率放大器提供供电电压(Vcc)。虽然这种技术的应用一直局限在移动电话方面，但无线局域网(WLAN)及其它无线技术标准也开始采用这种技术。图4显示一组可以取代直流/直流转换器的射频功率转换器子系统。
新一代的功率放大器即使利用远比传统3V低或高的供电电压提供供电，其线性特性丝毫也不会受到影响，而且由于功率放大器基本上是固定阻抗的负载，因此降低供电电压(Vcc)非常有助于节省耗电。移动电话若采用这种新技术，大约可节省80%以上的功耗，实际节省的电量须视乎采用什么类型的射频发射系统而定。通过控制信号输入直流/直流转换器，供电电压可以因应检波器所示功率的大小按比例变动。由于传送信号所需的供电较少，供电电压可以降低，有助节省宝贵的电力。系统设计工程师采用射频功率放大器设计新产品时，必须知道系统要求的最低供电电压。如果供电电压低至1.5V或以下，而功率转换器仍可保持其线性特性，那么新设计便适宜采用这种特殊应用直流/直流转换器。
支持发光功能的LED驱动器
以便携式电子产品来说，灯光是重要的人机接口。新一代的移动电话必须装设发光二极管才可为液晶显示屏及小键盘提供背光。驱动发光二极管的驱动器采用以下三种不同的设计布局：驱动并行发光二极管的电压模式；驱动并行发光二极管的电流模式；驱动堆叠发光二极管的稳压模式。
驱动并行发光二极管的电压模式非常容易使用，而且成本也较低廉。这种模式采用电荷泵技术，但这种技术有它的缺点，例如需要采用电阻调节电流，而且不同发光二极管之间的电流及亮度会有一定的高低参差。
驱动并行发光二极管的电流模式也需要倚靠电荷泵技术的支持，但由于驱动器已内置电流匹配电路，因此发光二极管的亮度非常均匀, 是目前的主流技术。
驱动堆叠发光二极管的稳压模式需要电感式直流/直流升压技术的支持。由于所有发光二极管都串联在同一堆栈中，因此每一发光二极管都有相同流量的电流流入，使发光二极管的亮度非常均匀。但这个解决方案需要加设外接的电感器，令系统成本不得不增加，而且系统设计也变得较为复杂。
音频功率放大器
音响系统是便携式电子产品的另一重要人机接口，耗用的功率也非常可观。如何挑选音频功率放大器，不但关系到产品的音频表现，同时对电源管理也非常重要。
目前的音频放大器分别采用两种不同的技术，因此，音频放大器可按照所采用的技术而分为AB类(Class AB)及D类(Class D)两大类。AB类音频放大器具有卓越的线性表现，而且不会产生EMI，因此移动电话、个人数字助理及MP3等便携式电子产品都广泛采用这类音频放大器。图6就这两种技术的不同效率作一比较。
由于便携式电子产品所要求的供电量不断上升，因此对于便携式电子产品来说，D类(Class D)音频放大器便显得愈来愈具有吸引力，因为这类音频放大器可以延长电池寿命。
模拟音频信号输入比较器之后，便会被比较器转为数字信号。数字信号的占空度代表模拟信号的电压。这个信号经过放大之后，便会被传送出去。经过低通滤波器之后，数字信号便会被还原为模拟音频信号，以便驱动扬声器。便携式电子产品当然不可以采用体积较大的外置低通滤波器。幸好扬声器也可视为低通滤波器的一种。所有专为便携式电子产品而设的D类音频放大器都采用特别的设计，可以不再需要扬声器以外的低通滤波器。
采用以上设计的音频放大器可以称为PWM D类音频放大器。由于PWM模式采用固定的频率，因此我们必须在信号的线性表现与电磁干扰之间取得适当的平衡。若放大器采用较高的频率，以确保在整个音频带范围内都有良好的线性表现，那么电磁干扰也会较大，因此采用PWM模式的D类音频放大器通常无法在整个音频带范围内保持良好的线性表现。
采用基于Sigma-Delta技术的另一款D类音频放大器便没有这个问题。这种放大器可以根据输入信号的dv/dt比率灵活调节取样频率。若输入信号的dv/dt比率较高，放大器便会提高取样频率，可高达6 MHz。若输入信号的dv/dt比率较低，取样频率便会被调低。Sigma-Delta技术便是利用这种调节 方法，确保整个音频带范围内都可取得卓越的线性效果，但同时又可将电磁干扰减至极少。美国国家半导体是将D类音频放大器成功引入便携式电子产品的芯片商，也是可以提供Sigma-Delta D类音频放大器的供应商。
除此之外，便携式电子产品的音频信号路径日趋复杂，对于移动电话来说，这个问题尤其严重。音频信号有多个不同的来源，其中包括语音、和旋、以至立体声MP3或MP4等。这些音频信号都要经过放大才可驱动扬声器或耳机。我们如果只采用独立式音频放大器及模拟开关，系统设计便会变得非常复杂。系统设计工程师设计放大器电路时，还必须详细考虑模拟开关带来的音频功率损耗。
结论：以极少的资源发挥极大的效益
便携式电子产品的体积日趋小巧，但需要提供的功能则越来越多。因此系统设计工程师不得不采用更高度集成的解决方案。我们可以在技术上将电源管理、音频及灯光管理等功能集成到一颗芯片之中，但我们必须在高集成度与高灵活性之间取得适当的平衡。有关的解决方案若将所有功能集于一身，印刷电路板的设计就会变得非常复杂，系统也无法充分发挥其性能。这种采用超高度集成技术的设计也失去应有的灵活性，令系统无法轻易升级。例如，系统设计工程师若想将原有的设计作少许灯光或音频方面的改动，其中的过程会非常复杂，大有牵一发而动全身的顾虑。