新型手機(jī)電源管理芯片

圖1 R5313B的構(gòu)成電路

圖2 R5313B充電回路

圖3 R5313B內(nèi)部電路(1)

圖4 R5313B內(nèi)部電路(2)

R5313B的構(gòu)成
R5313B采用CMOS制程，CSP封裝，有48只引腳，尺寸僅5×5×1.05mm3，它蘊(yùn)含了手機(jī)內(nèi)所需的電源管理的幾乎所有功能(參見圖1)：有九路LDO，其中一路是DC-DC高效率穩(wěn)壓源，對(duì)于輸出電壓1.8V以下的大電流，節(jié)電優(yōu)勢(shì)顯著；多功能鋰電充電電路；震動(dòng)馬達(dá)和鈴聲驅(qū)動(dòng)；SIM卡電源和接口電路；還有完善的保護(hù)、上電復(fù)位以及電壓監(jiān)測(cè)電路。下面就穩(wěn)壓和充電等部分進(jìn)行重點(diǎn)介紹。

穩(wěn)壓電源的構(gòu)成和特性
LDO是手機(jī)供電回路的主要形式，針對(duì)手機(jī)整個(gè)電路的不同特點(diǎn)，R5313B中的LDO分別對(duì)應(yīng)了射頻、基帶和DSP內(nèi)核等電路的供電，同時(shí)各路LDO均為微功耗且可進(jìn)行管理。參見表1，可以看出，各組LDO的鮮明特征及對(duì)應(yīng)應(yīng)用性能。
針對(duì)目前基帶部分MCU、DSP的功能不斷增強(qiáng)，核心電壓逐步降低，線性穩(wěn)壓電路顯然不能滿足高效率、大動(dòng)態(tài)范圍供電的需求。R5313B中在此部分供電中引入了DC-DC方式，使低電壓(輸出電壓低于2.0V)、穩(wěn)壓輸出時(shí)的效率明顯提高，節(jié)電效果顯著。

充電電路
手機(jī)充電電路的，重要性不言而喻，R5313B內(nèi)含有一個(gè)完整的鋰電充電電路，能夠根據(jù)電池電壓的不同選擇相應(yīng)的充電方式按照合理的充電曲線進(jìn)行充電，并通過外接發(fā)光二極管顯示狀態(tài)，內(nèi)部還含有電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路，對(duì)電池是否聯(lián)接、過壓、欠壓，并結(jié)合過流/溫度保護(hù)電路保證充電乃至整個(gè)系統(tǒng)正常工作。
高集成度的R5313B的充電回路外接元件要求很少，參見圖2。系統(tǒng)通過CHG引腳控制充電是否進(jìn)行，高電平打開充電，低電平關(guān)閉充電，充電狀態(tài)除了能在內(nèi)部監(jiān)控之外，系統(tǒng)還可以通過BATMON 的引腳了解電池的準(zhǔn)確電壓。
當(dāng)電池電壓低于3.15V，有外接電源接入時(shí)，就對(duì)電池進(jìn)行預(yù)充電，充電電流50m A，同時(shí)LED閃爍指示，在電池電壓達(dá)到了3.15V，轉(zhuǎn)為正常充電，內(nèi)部電源使能端開啟，可向基帶部分供電，整個(gè)手機(jī)可以使用，同時(shí)系統(tǒng)也能夠通過FLASH-LED端對(duì)LED進(jìn)行控制以顯示當(dāng)前充電狀態(tài)。
當(dāng)電池電壓在3.15V~4.2V之間時(shí)，通過CHG端置高電平，充電回路進(jìn)入快速充電狀態(tài)(充電電流可設(shè)定)，在電池電壓達(dá)到4.2V后，系統(tǒng)可關(guān)閉充電，也可以通過CHG進(jìn)行脈沖充電，頻率逐漸降低，以保證充電完全。

上電復(fù)位電路SIM卡接口電路
R5313B內(nèi)部有完善的上電和開機(jī)電路，以及保護(hù)電路，參見圖3。
在電池電壓高于3.15V，芯片溫度低于140℃時(shí)，外接電源接入，ON/OFF或UP-ON-OFF引腳置高電平時(shí)，都會(huì)執(zhí)行開機(jī)動(dòng)作。
R5313B內(nèi)有不但有可設(shè)定電壓的SIM卡供電回路，還有具備電平轉(zhuǎn)換接口，參見圖4。
從以上可以看出，R5313B具有優(yōu)秀的手機(jī)電源管理性能，不但功能強(qiáng)大，而且不必為此專門編寫軟件，通過外接的控制引腳，利用高低電平就可以使它正常工作，是從傳統(tǒng)分立元件進(jìn)化成單顆電源管理芯片的最佳途徑?！?BR>