基于SP6641的手持設(shè)備電源設(shè)計(jì)

2．1 性能特點(diǎn)
該器件的性能特點(diǎn)如下：極低靜態(tài)電流為10μA；寬輸入電壓范圍為0．9~4．5 V；1．3 V輸入時(shí)，IOUT可達(dá)90 mA(SP6641A-3．3 V)；2．6 V輸入時(shí)，IOUT可達(dá)500 mA(SP6641B-3．3 V)；2．0 V輸入時(shí)，IOUT可達(dá)100 mA(SP6641A-5．0 V)；3．3 V輸入時(shí)，IOUT可達(dá)500 mA(SP6641B-5．0 V)；固定輸出電壓為3．3 V或5．0 V；電源轉(zhuǎn)換效率高達(dá)87％；0．3Ω NFET RDSon；O．33 A感應(yīng)電流保護(hù)模塊(SP6641A)；1 A感應(yīng)電流保護(hù)模塊(SP6641B)；邏輯關(guān)斷控制；SOT-23-5封裝。
2．2 使用方式
SP6641不同版本具有不同的功率和固定的輸出電壓(3．3 V、5．O v)．在應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際使用情況加以選擇。SP6641提供兩種不同功率的版本型號(hào)，如SP6641A和SP6641B，這兩者的引腳是一樣的，但所提供的最大輸出電流不一樣，外圍元件也不同。輸入電壓下降時(shí)，輸出電流也下降，VBATT為1.3 V時(shí)輸出電流分別為90 mA(SP6641A)，200 mA(SP6641B)。當(dāng)需要不同的輸出電源電壓時(shí)．只需選擇不同后綴的版本型號(hào)。圖2為SP6641B電源電路原理圖。

3 SP6641B在手持設(shè)備中的應(yīng)用
3．1 手持設(shè)備設(shè)計(jì)方案
在設(shè)計(jì)時(shí)，首先根據(jù)需要輸出的固定電壓、最大工作電流確定相應(yīng)的電源器件。再根據(jù)電源器件確定電源電路和外圍元件。手持設(shè)備采用低功耗型單片機(jī)(MCU)MSP430F123A作為主控制器，掃描由0～9數(shù)字組成的鍵盤響應(yīng)，然后通過(guò)LSD-RF1100-A433無(wú)線模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸，該手持設(shè)備的原理結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。

LSD-RF1100-A433無(wú)線模塊是基于TI公司的CC1100的射頻模塊，該模塊工作電壓為3～3．6 V，工作電流小于30 mA。單片機(jī)MSP430F123的工作電壓為1．8～3．6 V，工作電流小于2 mA。考慮到實(shí)際使用的方便性，采用普通2節(jié)5號(hào)堿性電池作為供電電源，為保證系統(tǒng)正常工作，需要設(shè)計(jì)提供穩(wěn)定的3．3 V電源電路，供電電流不小于50 mA，并且在電池電壓為1．5 V時(shí)仍能保證3．3 V穩(wěn)定輸出。為延長(zhǎng)手持設(shè)備的工作時(shí)間，這里采用具有升壓功能的SP6641B設(shè)計(jì)電源電路，為手持設(shè)備提供較長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的3．3 V電源。
3．2 電源器件選型
由于手持設(shè)備只需一個(gè)3．3 V的固定電壓，最大工作電流約50 mA，選用SP6641B作為電源器件。其在VBATT=1．3 V時(shí)，輸出電流200 mA。如果要求電源具備較低電壓紋波，可增加一級(jí)濾波電路。
3．3 外圍電路元件選型
SP6641B的數(shù)據(jù)手冊(cè)提供所需外圍電路元件參數(shù)：C1=C2=100μF (POSCAP)，L1=10μH (CDRH5D2B)，VD1為ZHCS2000，C3=1μF陶瓷電容。電源器件輸出電壓的穩(wěn)定性既取決于電源器件的質(zhì)量，同時(shí)也和外圍電路元件的合理取值和質(zhì)量有直接關(guān)系。外部元件數(shù)值的選擇主要由輸出電壓、最大負(fù)載電流和最大最小輸入電壓決定。首先確定電感值，然后依次選擇二極管、電容等值。