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电源升压电路为移动电话手机供电
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APP 1177: Sep 11, 2003
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应用笔记1177
电源升压电路为移动电话手机供电
为欧洲GSM或DCS1800移动电话手机中射频功率放大器供电的问题呈现出某些挑战性。除RF PA (射频功放)之外的电路采用3V电压供电,但是PA (功放)通常最少需要5V以产生所需的1W至2W峰值天线功率。
此外,设计必需的升压调节器的困难在于用五节大体积电池代替较可取的三节NiCd或NiMH电池。PA直接连接到五节电池,而3V元件连接到降压调节器或高损耗的线性稳压器(效率低但技术上简单的方法)。
辛运的是,手机的TDMA (时分多址)操作(每4.6ms产生一次577µs的发射且每一突发吸收高达1.5A的电流)需要低得多的
平均
电流。因此,
图1
的电路把三节电池与相对较小的低成本升压转换器组合在一起,2000µF的大存储电容(C2和C3)储存发射突发期间所需的功率,而升压转换器向电容提供大约180mA的平均充电电流。电容在5.8V输出的情况下提供1.5A的峰值负载电流,电压降落仅为450mV (图1)。
图1. 此升压转换器的大输出电容(C2至C3)允许它向GSM或DCS1800移动电话手机中的功率放大器提供1.5A的峰值电流
尽管输出电容体积大,但它比组成五节电池组所需的两个额外的电池小且便宜。IC1提供了另外的优点:它的高开关频率(500kHz)允许使用小而廉价的电感(L1),其内部开关MOSFET使外部元件数为最少。1Ω的电阻(R1)把稳压器输出与峰值负载要求相隔离。
所示的电路从1.8V至6V的输入产生5.8V (可调)输出。这种接法的峰值输出电流是1.5A。上电时间为20ms,而启动最小输入电压是2V。在关断状态下,静态电源电流(60µA)降至20µA。300mA峰值电流时电源变换效率为81%,800mA峰值电流时效率为80%,最大1.5A峰值电流时效率为79%。
此电路产生DC-DC转换器中预计会发生的开关噪声,如果有必要,可以在TDMA帧中关键的时间周期内通过把/SHDN拉至低电平,暂时中止转换器的工作来消除噪声。
类似观点的文章刊登在1996年4月的Microwaves & RF。
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3.3V/5V/可调输出、升压型DC-DC转换器
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