AP1610限流的5V电压,经AP2420高效率地转换为系统所需要的3.75V电压。AP2420 是无锡芯朋微电子公司高效DCDC降压芯片家族的一员,它是1.2MHz固定工作频率、电流模式PWM单片式降压稳压器,工作效率高达95%,非常适合于峰值工作电流达2A的条件下仍要求效率达到90%以上的便携式产品。其电流模式实现优异的线性和负载瞬态响应。在输出负载变低时,AP2420用脉冲跳跃模式工作,保证了低的输出纹波电压,有利于对噪声敏感的通讯电路工作环境。输入工作电压范围为2.5V至6.0V,输出电流可达2A,输出电压可低至0.6V,具有软启动、短路保护和过温保护功能。AP2420采用100%占空比的方式,实现了低压差工作模式,可有效延长电池供电的便携式设备的工作时间。1.2MHz的开关频率,使得外围元件可以小型化,内部补尝设计使得用小电感量电感(可减小体积)也足以保持高效率工作。AP2420 有输出电压可调整型(0.6V to VIN)和固定1.8V等型号,并且有 3mm x 3mm 10-lead TDFN 和 MSOP 两种封装形式,工作温度范围 -40°C to +85°C。AP2420广泛应用于数码相机、数码摄像机、调制解调器、笔记本电脑、打印机、无线上网卡等产品。AP2420在3G无线上网卡上的典型应用电路如图三。
图三 AP2420的典型应用
AP2420在5V输入、3.75V输出的典型工作效率如图四:
图四 AP2420的典型工作效率
超级电容的作用:正常情况下USB提供5V@ 500mA电流,AP2420输出3.75V@ 633mA电流,然而3G网络数据通讯和语音通讯的最大工作瞬态峰值电流可达2A。这样最大峰值状态所需电流不足的部分就由超级电容器来补充。非峰值状态由AP2420给超级电容器充电储备能量。
AP2420后面接的AP1610作用:后面接的超级电容器具有非常大的容值,通常有3300uF, 上电瞬间会有非常大的冲击电流。而正常 AP2420输出3.75V@ 633mA电流,超级电容器的瞬态吸收电流远大于前端所提供的电流,会影响系统电压的稳定性及系统的可靠性。AP1610在此限定最大允许电流值,减小超级电容器的瞬间吸收电流峰值,保证系统稳定工作。在此仍然选用低电平有效的型号: AP1610ES5-LFKR,使能端接一10K电阻到地;RSET用6.8K电阻,设定限流值850mA。
以上粗略地介绍了联芯科技芯片组的TD-SCDMA/GSM双模USB无线网卡的系统结构及电源方案,以及无锡芯朋微电子公司的限流开关AP1610和DCDC降压稳压器AP2420在该方案中的应用,该电源方案同样适应于T3G、展讯等TD-SCDMA/GSM双模无线上网卡芯片组,也适合于CDMA20001X 、WCDMA等其它3G网络的USB无线上网卡的应用。