高效的智能手機SD閃存供電方法

　　按照表1的計算，對于300mA的系統，FAN5362能把功耗降至55mW；對于400mA的系統，FAN5362能將功耗降至101mW。這些效率值根據所測得的FAN5362效率曲線(xiàn)而獲得。圖5顯示了AutoPFM (實(shí)線(xiàn)) 和 ForcePWM (虛線(xiàn))的效率曲線(xiàn)。在優(yōu)化FAN5362效率的同時(shí)，選擇3MHz作為額定開(kāi)關(guān)頻率，因為它能夠提供尺寸和效率之間的最佳權衡。從表1可看出，對于這種功耗敏感應用，采用6MHz開(kāi)關(guān)頻率時(shí)的功耗遠遠大于采用3MHz開(kāi)關(guān)頻率時(shí)的功耗。

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

　　雖然選擇一個(gè)降壓轉換器來(lái)取代LDO似乎意義不大，但考慮到降壓轉換器必須能在極高占空比下工作，這就變得十分重要了。如果降壓轉換器的輸出設定為2.9V，電池電壓低到3.3V，降壓轉換器在88%的占空比下工作。在某些負載和輸入電壓條件下，降壓轉換器甚至會(huì )被迫停止開(kāi)關(guān)，并在100%占空比下工作。若手機開(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LDO而言， VVBAT的突然下降是有益的，因為L(cháng)DO總是工作在線(xiàn)性區域。但對降壓轉換器，情況就不同了，因為它們必須逐漸從開(kāi)關(guān)狀態(tài)轉變?yōu)?00%導通，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，高側器件完全導通，降壓轉換器的輸出電壓僅為VVBAT– RDS(ON) *I – DCR*I，其中RDS(ON)是高側FET的導通阻抗，DCR是電感的串行阻抗，I是存儲器負載電流。

　　FAN5362經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)設計以處理上述最小過(guò)沖/下沖。此外，FET的控制機制和RDS(ON) 也經(jīng)過(guò)精心設計，以確保輸出電壓絕不低于2.7V，甚至包括了線(xiàn)路和負載瞬態(tài)響應。對存儲器來(lái)說(shuō)，這點(diǎn)至關(guān)重要，因為SD規范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(mǎn)足了對超緊湊型、低價(jià)SD存儲器的需求，但這種大容量器件也帶來(lái)了功耗問(wèn)題。利用專(zhuān)門(mén)針對這類(lèi)應用而設計的降壓轉換器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。（飛兆半導體）

　　圖6：FAN5362的典型原理示意圖及PCB版圖。