USB無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡電源技術(shù)及解決方案

隨著(zhù)3G網(wǎng)絡(luò )的普及，一些新款筆記本電腦已內置了3G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡，即G3筆記本。對于大多數相對舊款電腦用戶(hù)來(lái)說(shuō)，如果擁有一款3G無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡，同樣可以享受3G網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)的便利與樂(lè )趣。

3G無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡內部通常需要3.75V電源。由3.75V電壓給電源管理芯片供電，一般產(chǎn)生1.5V/1.8V/2.8V/3.3V等電壓分別給處理器內核、IO接口、存儲器、SIM卡、音頻處理等單元供電，同時(shí)3.75V也直接給射頻功放模塊供電。

USB接口的3G無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡，供電來(lái)源于USB提供的5V電壓。主機USB通?？商峁?00mA電流，USB設備消耗的電流最高值是有一定限度的，即所消耗電流不能超出主機可提供的電流量。

圖一 雙模USB無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡系統結構方框圖

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡插入USB接口，經(jīng)過(guò)ESD、EMI回路抑制靜電、浪涌電壓及共模干擾，USB的5V電壓經(jīng)過(guò)AP1610限流開(kāi)關(guān)加至DCDC轉換器AP2420，產(chǎn)生的3.75V電壓經(jīng)過(guò)AP1610限流開(kāi)關(guān)給超級電容器充電，供給AD6857電源管理芯片及射頻功放。

AP1610是無(wú)錫芯朋微電子公司專(zhuān)為高端負載開(kāi)關(guān)應用設計的限流P溝道MOSFET電源智能開(kāi)關(guān)。其工作電壓是2.4V~5.5V，是以3V和5V為電源的電子產(chǎn)品的理想保護器件。其完整的限流保護電路當大電流輸入超過(guò)設定值時(shí)自動(dòng)調節達到輸出電流不變。AP1610還具有過(guò)熱保護、限制功耗和結溫的功能，可用于控制1A的負載。限流值是可編程的，通過(guò)SET端到地的外部電阻大小來(lái)調整。工作模式靜態(tài)電流典型值 9µA， 關(guān)斷模式靜態(tài)電流典型值1µA。AP1610采用無(wú)鉛5腳 SOT23封裝，廣泛應用于筆記本電腦、USB外設、熱交換設備及便攜通訊產(chǎn)品。AP1610的典型應用如圖二。

AP1610有高電平有效和低電平有效兩種選擇，在3G無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡應用中我們選用低電平有效的型號: AP1610ES5-LFKR，使能端接一10K電阻到地；RSET用10.3K電阻，設定限流值500mA。

AP1610限流的5V電壓,經(jīng)AP2420高效率地轉換為系統所需要的3.75V電壓。AP2420 是無(wú)錫芯朋微電子公司高效DCDC降壓芯片家族的一員，它是1.2MHz固定工作頻率、電流模式PWM單片式降壓穩壓器，工作效率高達95％，非常適合于峰值工作電流達2A的條件下仍要求效率達到90%以上的便攜式產(chǎn)品。其電流模式實(shí)現優(yōu)異的線(xiàn)性和負載瞬態(tài)響應。在輸出負載變低時(shí)，AP2420用脈沖跳躍模式工作，保證了低的輸出紋波電壓，有利于對噪聲敏感的通訊電路工作環(huán)境。輸入工作電壓范圍為2.5V至6.0V，輸出電流可達2A，輸出電壓可低至0.6V，具有軟啟動(dòng)、短路保護和過(guò)溫保護功能。AP2420采用100%占空比的方式，實(shí)現了低壓差工作模式，可有效延長(cháng)電池供電的便攜式設備的工作時(shí)間。1.2MHz的開(kāi)關(guān)頻率，使得外圍元件可以小型化，內部補嘗設計使得用小電感量電感（可減小體積）也足以保持高效率工作。AP2420 有輸出電壓可調整型（0.6V to VIN）和固定1.8V等型號，并且有 3mm x 3mm 10-lead TDFN 和 MSOP 兩種封裝形式，工作溫度范圍 -40°C to +85°C。AP2420廣泛應用于數碼相機、數碼攝像機、調制解調器、筆記本電腦、打印機、無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡等產(chǎn)品。AP2420在3G無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡上的典型應用電路如圖三。