3.3 LDO电路
在iPhone手机中,有些地方使用了LDO电路,有些地方使用了开关电路,这是为什么?如果输入电压和输出电压很接近,最好是选用LDO稳压器,可达到很高的效率。所以,在把铿离子电池电压转换为3V输出电压的应用中大多选用LDO稳压器。虽说电池的能量最后有10%没有使用,LDO稳压器仍然能够保证电池的工作时间较长,同时噪音较低。
如果输入电压和输出电压不是很接近,就要考虑用开关型的DC/DC了,因为从上面的原理可以知道,LDO的输入电流基本上是等于输出电流的,如果压降太大,耗在LDO上能量太大,效率不高。DC/DC转换器包括升压、降压、升/降压和反相等电路。DC/DC转换器的优点是效率高、可以输出大电流、静态电流小。随着集成度的提高,许多新型DC/DC转换器仅需要几只外接电感器和滤波
电容器。但是,这类电源控制器的输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高。
在iPhone手机中使用了多路LDO电路,如图17所示。
3.4 SMPS电路
SMPS(Switched-Mode Power Supply,开关(型)电源)是目前在智能手机中常用的一种电路。
上面介绍了LDO电路,可以把稳压电源想象成为如下的一种情形:当试图从一个直径较大的自来水管中取出连续不断且较小的水流时,可以采用两种策略:一种是使用一个转接阀门,并将阀门开启在较小位置,这就是线性电源的工作原理。(可以将阀门看作晶体管)线性电源的电压调整晶体管上承受着很大的“压力”(具体的表现是转换为热能的形式散耗);或者,可以改进一下,让大水管的水流到一个比较大的“水桶”里,小水管连接到这个水桶上取水,接着,需要做的就是断续的打开/关闭大水管上的阀门,保证水桶内的水既不会完全没有,也不会因为太多而溢出—开关电源的基本原理就是如此,这样SMPS电路就产生了。
SMPS电路结构框图如图18所示。
iPhone 5手机基带处理器控制时序的过程如下:基带启动信号RADIO_ON_L被送到基带电源管理芯片U201_RF的69脚,复位信号RESET_PMU_L被送到基带电源管理芯片U201_RF的16脚。基带电源管理芯片U201_RF通过PMIC_SSBI(串行总线)与基带处理器U501_RF进行通信。基带电源管理芯片U201_RF输出各路工作电压,基带处理器U501_RF输出PS_HOLD维持信号,维持基带电源管理芯片U201_RF持续工作。
控制时序如图19所示。
使用四踪示波器测量MSME_1V8、MEMC_1V05、RADIO_N_L、RESET_PMU_L信号的波形如图20所示。
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