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安-8019 使用 集成負載開關和buck變換器

時間:2019-10-17, 來源:互聯網, 文章類別:元器件知識庫

介紹 :在便攜式電子產品市場,無線網絡允許人們在任何地方,任何時間有效地交流,沒有電線。這是需要考慮的關鍵因素之一當設計便攜式電子產品時。無線調制解調器是連接到無線網絡而不是電話系統。連接無線調制解調器,直接連接到無線Internet服務提供商。全球移動(GSM)和通用分組無線系統服務(GPRS)無線調制解調器,由VBUS線路供電提供了一個很好的方法來實現便攜式設備環境。然而,這種調制解調器設計,導致電源管理問題,因為GSM和gprs發射機需要高達2a的峰值電流,超過USB電源的最大電流容量來源。現在,大多數USB端口最多只能提供5V時為1A。為了更好的可靠性,設計者必須考慮幾個設計因素;包括輸入過電流避免USB電源過載的保護(OCP)源,一個強大的降壓轉換器,以充分利用有限的輸入源和批量輸出電容器在GSM和gprs傳輸。fpf2195、intellimax™負載的組合開關,FAN8060直流-直流轉換器提供GSM/GPRS調制解調器設計器,具有輸入OCP和最大輸出電流極限滿足功率脈沖負載的要求。fpf2195 intellimax是可調電流為0.15至1.5A的功能負載開關極限和低導電電阻。

FPF2195可以是安裝在小型PWB(印刷線路板)上保持健康的熱性能。風扇8060是同步降壓dc/dc變換器1.2兆赫頻率,允許低剖面感應器以95%的效率對大輸出電容器進行安全充電。FAN8060最大輸出電流保護防止在輸出短路期間關閉集線器系統條件。GSM/GPRS電源需求在通過運營商、GSM和GPRS傳輸信號時系統需要高達2A的峰值電流。這需要一個正常情況下較長時間的脈動電流電源管理設計。GSM發射機消耗單槽周期時峰值電流為2 A,持續577微秒由八個時隙組成的一個時隙。一個gprs10類發射機(兩個上行時隙)需要同一峰值電流振幅,8次中的1.15ms為2次插槽。在其他六七個插槽中,電流降低到大約100mA,所以平均值。GSM和570mA的脈沖負載電流為340ma對于gprs。圖顯示了GSM和GPRS用于評估電源管理的傳輸模型本文描述的電路。

矩形電流脈沖代表最壞情況保證供電設計順利進行的條件GSM/GPRS調制解調器負載。以滿足這種脈沖負載條件,設計師應該考慮幾個方面基于usb的gsm/gprs無線調制解調器設計輸入源。首先,電源不應過載自供電USB集線器的有限功率規格。雖然電源規格是5V和500mA,但是在目前的供應能力下似乎有一定的裕度因為市場上的大多數USB集線器可以提供高達1A的以覆蓋下游的可變便攜應用程序。其次,DC/DC降壓轉換器應覆蓋周期性2A輸入電流受限的脈沖負載條件。此外,它應該調節大多數電源所需的3.6V輸出放大器。最后,適當的水庫出力電容器應該放在功率放大器的前面在傳輸過程中提供脈沖電流。FPF2195和FAN8060組合

FPF2195提供三種不同的電流限制操作:自動重啟、消隱后關機、電流源類型(見表1)。FPF2195具有可調電流限制允許編程所需OCP級別的范圍有一個外部電阻。這將導致電流極限精度的±25%。在圖中,使用900Ω外部電阻(見方程式1)。這樣可以防止USB輸入源過載。控制主5V輸入線降低傳導損耗,5V時44MΩ的典型傳導電阻為推薦。1毫米x1.5毫米x0.65毫米WLCSP封裝允許設計師更有效地使用pwb空間其140°C熱關機,10°C滯后保護從FPF2195進入熱失控。

與OCP的FPF2195、FAN8060、A 1A配合使用同步降壓轉換器,管理2A脈沖負載應用。它的1.2兆赫固定開關頻率允許對于低剖面感應器,這是緊湊型電源管理應用的理想選擇。用戶定義的外部補償提供更靈活的設計滿足需要大容量電容器的動態特性在大多數脈沖負載條件下。使用軟啟動銷,啟動時間可調,無需大涌流充電儲能電容器。圖顯示了給輸出電容器充電。而你的上升時間是23ms,82nf電容器用于緩慢開啟系統。該同步器的引腳可用于兩個最大負載限流功能與改善電磁干擾特點。當同步管腳連接到車輛識別號時接地時,電感電流峰值限制在0.6a分別為1.2a。此外,當應用外部同步引腳的脈沖寬度調制信號,內部振蕩器同步以改善電磁干擾特性。基于GSM/GPRS的規模和持續時間脈沖模式,選擇輸出電容器以滿足功率放大器的輸入電壓降。理想情況下,這個應在建議的最小輸入值范圍內。假設輸入電容器向負載提供能量在傳輸模式下,ESR(等效系列輸出電容的電阻)在使輸出電壓下降。輸出電壓降為由方程式定義:其中I脈沖和T脈沖是脈沖和cout是輸出電容。這代表忽略輸入電流的最壞情況由FAN8060和FPF2195電源提供。在這種設計,兩個1500μF TPME158K004R0015鉭使用來自AVX的電容器,每個電容器的ESR為15MΩ。

對fan8060的外部補償電路進行了優化對于兩個1500μF輸出電容器和2A峰值脈沖負載條件。圖顯示了瞬態使用GSM/GPRS Class-10脈沖負載驗證動態回應。在圖7中,它假設2A峰值持續1.15毫秒,代表最壞情況。在GSM模式577微秒脈沖負載,風扇8060伏降低300毫伏并重新充電輸出電容1.5ms。在gprs模式下,vout降低到3.08v,并且給Vout充電2毫秒。Vout下降300到520mv,在大多數功率放大器。表2顯示了一個性能gsm與gprs的10類通信方式比較。

保護和效率fpf2195和fan8060提供了兩個關鍵優勢。這個FPF2195提供輸入OCP以確保脈沖負載在GSM/GPRS傳輸過程中不會損壞USB電源管理塊的集線器側意外重置。風扇8060提供所需的2A峰值電流和充電輸出電容。這個將5V USB輸入源的輸入電流限制為600毫安。此外,FAN8060提供最大值。輸出電流限制保護,防止輸出負載下的恒短狀態,如圖所示當風扇8060的電感電流達到在短條件下預設閾值,內部誤差放大器信號被拉到地上,感應器電流降為零。直到電感電流上升到輸出ocp閾值,輸入電流限制為600MA由FPF2195保證輸出短路狀態不影響USB輸入容量。

FPF2195和FAN8060電源達到95%所示平均電流消耗范圍的效率在圖中。4.62ms期間的平均負載電流GSM和GPRS傳輸分別為340MA和570mA。

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