《電子技術(shù)應(yīng)用》
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MID系統(tǒng)電源構(gòu)建
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摘要: 移動因特網(wǎng)設(shè)備(MID)是一種集成了無線通信與計算功能的新興產(chǎn)品,旨在提供比筆記本電腦更高的便攜性和比手機(jī)更大的顯示屏。
Abstract:
Key words :

    移動因特網(wǎng)設(shè)備(MID)是一種集成了無線通信與計算功能的新興產(chǎn)品,旨在提供比筆記本電腦更高的便攜性和比手機(jī)更大的顯示屏。

    MID系統(tǒng)的框圖如下圖所示。


    整個方案以CPU為核心,配合外圍的音視頻和存儲等器件,共同構(gòu)成了MID系統(tǒng)。其各個部分分別對應(yīng)的電源系統(tǒng)如下圖所示:


    整個電源系統(tǒng)從AC-DC適配器開始,分別應(yīng)用到


    a 充電管理單元(6.6-8.4V1A,兩節(jié)鋰電池充電)、

    b RTC(采用LDO輸出3.3V電壓)、

    c USB&DVI單元(12V/9V至5V,可采用高壓DC芯片同步降壓實(shí)現(xiàn))、

    d LCD單元(5V升壓至10-15V實(shí)現(xiàn))、

    e CPU(5V同步降壓為3.3V)、

    f 藍(lán)牙及存儲單元(5V同步降壓實(shí)現(xiàn))、

    g Audio &Video Codec單元(5V經(jīng)LDO實(shí)現(xiàn))


    從電源系統(tǒng)看,AC-DC輸出后,12V轉(zhuǎn)5V是整個電源系統(tǒng)的銜接中最重要的一環(huán),其穩(wěn)定性和效率直接影響其后面的多個單元。這里需要耐高壓(考慮裕量,耐壓15V以上為宜),能過大電流(1.5A以上)且高效率的電源方案。

    無錫芯朋微電子有限公司針對這一應(yīng)用,推出了高壓DC-DC降壓芯片AP2952

    AP2952是一款單片同步整流降壓穩(wěn)壓器,它集成了導(dǎo)通阻抗130mΩ的MOSFET,可以很寬的輸入電壓范圍(4.75V-18V)內(nèi)提供2A的負(fù)載能力。電流模式控制使其具有很好的瞬態(tài)響應(yīng)和單周期內(nèi)的限流功能。可調(diào)的軟啟動時間能避免開啟瞬間的沖擊電流,在待機(jī)模式下,輸入電流小于1uA。

    AP2952封裝為SOP8和SOP8-PP, 同時提供了緊湊的系統(tǒng)方案,可以最大限度的減少外圍元件。

    主要特性

    2A輸出電流

    輸入電壓范圍4.75到18V

    內(nèi)部集成130mΩ的功率MOSFET

    輸出可調(diào)范圍為0.925V到15V

    效率可達(dá)95%

    可調(diào)軟啟動時間

    外圍使用低ESR瓷片電容可保證其穩(wěn)定工作

關(guān)鍵字:MID系統(tǒng) 電源 AP2952

 

    固定的450kHz工作頻率

    每個周期內(nèi)都有限流功能

    具有欠壓保護(hù)功能

    散熱能力較強(qiáng)的SOP8和SOP8-PP封裝


    內(nèi)部框圖如下圖示

 

 


    12V轉(zhuǎn)5V方案(采用AP2952電源管理芯片)

 

 


    1)FB端電阻值

 


    其中Vfb=0.925V(內(nèi)置EA),Vout=5.0V,取R2=10KΩ(推薦典型值),則由上 式可計算出R1=44.2KΩ。


    2)SW端電感L1的取值,

 


    其中fs=450KHz,Vout=5V,Vin=12V,

    ΔIL=IL*r,r為電流紋波率,取r=0.4(參考美國Sanjaya Maniktala 編著的《精通開關(guān)電源》(人民郵電出版社)第52頁“r的最佳值”一節(jié)),則

    ΔIL=IL*r=1.5A*0.4=0.6A

    代入L公式,可得L=10.8uH ,取L為10uH。


    3)Comp腳R3 C3的取值,推薦用 6.8K 和 3.9nF的RC電路補(bǔ)償

    4)GND 芯片地端

    5)BS端(High-side Gate Boost input),接0.01uF的電容至SW端

    6)輸入電壓12V直接連到IN端,接100K電阻連到EN端。

關(guān)鍵字:MID系統(tǒng) 電源 AP2952

 


    測試的效率曲線如下圖示,12V輸入 5V輸出1.5A時效率可達(dá)90%。


    除了在MID中的應(yīng)用,AP2952適用于DVB,Notebook和DSP power supply的高壓DC-DC轉(zhuǎn)換電路。AP2952的批量應(yīng)用已近開始,優(yōu)異的性能和獨(dú)特的高壓工藝為致力于高壓DC-DC電源管理的工程師們提供了新的選擇。

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