高效的智能手機(jī)SD閃存供電方法

　　按照表1的計(jì)算，對(duì)于300mA的系統(tǒng)，F(xiàn)AN5362能把功耗降至55mW；對(duì)于400mA的系統(tǒng)，F(xiàn)AN5362能將功耗降至101mW。這些效率值根據(jù)所測(cè)得的FAN5362效率曲線而獲得。圖5顯示了AutoPFM (實(shí)線) 和 ForcePWM (虛線)的效率曲線。在優(yōu)化FAN5362效率的同時(shí)，選擇3MHz作為額定開(kāi)關(guān)頻率，因?yàn)樗軌蛱峁┏叽绾托手g的最佳權(quán)衡。從表1可看出，對(duì)于這種功耗敏感應(yīng)用，采用6MHz開(kāi)關(guān)頻率時(shí)的功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采用3MHz開(kāi)關(guān)頻率時(shí)的功耗。

　　圖5：FAN5362 效率與負(fù)載電流的關(guān)系，AutoPFM為實(shí)線 ， ForcePWM為虛線。

　　雖然選擇一個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器來(lái)取代LDO似乎意義不大，但考慮到降壓轉(zhuǎn)換器必須能在極高占空比下工作，這就變得十分重要了。如果降壓轉(zhuǎn)換器的輸出設(shè)定為2.9V，電池電壓低到3.3V，降壓轉(zhuǎn)換器在88%的占空比下工作。在某些負(fù)載和輸入電壓條件下，降壓轉(zhuǎn)換器甚至?xí)黄韧Ｖ归_(kāi)關(guān)，并在100%占空比下工作。若手機(jī)開(kāi)始發(fā)射GSM脈沖，在低電池電壓(VVBAT)情況下，這種情形會(huì)變得更加嚴(yán)重。GSM脈沖可能高至2A，而且在這些脈沖期間，鋰離子電池的輸出阻抗會(huì)使電池電壓下降400mV。對(duì)LDO而言， VVBAT的突然下降是有益的，因?yàn)長(zhǎng)DO總是工作在線性區(qū)域。但對(duì)降壓轉(zhuǎn)換器，情況就不同了，因?yàn)樗鼈儽仨氈饾u從開(kāi)關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?00%導(dǎo)通，一旦電池電壓回到3.3V，就再一次回到開(kāi)關(guān)狀態(tài)。在這個(gè)期間，高側(cè)器件完全導(dǎo)通，降壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓僅為VVBAT– RDS(ON) *I – DCR*I，其中RDS(ON)是高側(cè)FET的導(dǎo)通阻抗，DCR是電感的串行阻抗，I是存儲(chǔ)器負(fù)載電流。

　　FAN5362經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)以處理上述最小過(guò)沖/下沖。此外，F(xiàn)ET的控制機(jī)制和RDS(ON) 也經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，以確保輸出電壓絕不低于2.7V，甚至包括了線路和負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。對(duì)存儲(chǔ)器來(lái)說(shuō)，這點(diǎn)至關(guān)重要，因?yàn)镾D規(guī)范2.0版要求工作電壓范圍在2.7至3.6V之間。

　　雖然工藝幾何尺寸的進(jìn)步滿足了對(duì)超緊湊型、低價(jià)SD存儲(chǔ)器的需求，但這種大容量器件也帶來(lái)了功耗問(wèn)題。利用專門針對(duì)這類應(yīng)用而設(shè)計(jì)的降壓轉(zhuǎn)換器FAN5362等產(chǎn)品來(lái)替代目前的LDO，可以解決這一難題。圖6是完整的FAN5362功率解決方案的典型原理示意圖和PCB版圖。（飛兆半導(dǎo)體）

　　圖6：FAN5362的典型原理示意圖及PCB版圖。