新型手機電源管理芯片

圖1 R5313B的構成電路

圖2 R5313B充電回路

圖3 R5313B內部電路(1)

圖4 R5313B內部電路(2)

R5313B的構成
R5313B采用CMOS制程，CSP封裝，有48只引腳，尺寸僅5×5×1.05mm3，它蘊含了手機內所需的電源管理的幾乎所有功能(參見(jiàn)圖1)：有九路LDO，其中一路是DC-DC高效率穩壓源，對于輸出電壓1.8V以下的大電流，節電優(yōu)勢顯著(zhù)；多功能鋰電充電電路；震動(dòng)馬達和鈴聲驅動(dòng)；SIM卡電源和接口電路；還有完善的保護、上電復位以及電壓監測電路。下面就穩壓和充電等部分進(jìn)行重點(diǎn)介紹。

穩壓電源的構成和特性
LDO是手機供電回路的主要形式，針對手機整個(gè)電路的不同特點(diǎn)，R5313B中的LDO分別對應了射頻、基帶和DSP內核等電路的供電，同時(shí)各路LDO均為微功耗且可進(jìn)行管理。參見(jiàn)表1，可以看出，各組LDO的鮮明特征及對應應用性能。
針對目前基帶部分MCU、DSP的功能不斷增強，核心電壓逐步降低，線(xiàn)性穩壓電路顯然不能滿(mǎn)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)、穩壓輸出時(shí)的效率明顯提高，節電效果顯著(zhù)。

充電電路
手機充電電路的，重要性不言而喻，R5313B內含有一個(gè)完整的鋰電充電電路，能夠根據電池電壓的不同選擇相應的充電方式按照合理的充電曲線(xiàn)進(jìn)行充電，并通過(guò)外接發(fā)光二極管顯示狀態(tài)，內部還含有電池狀態(tài)監測電路，對電池是否聯(lián)接、過(guò)壓、欠壓，并結合過(guò)流/溫度保護電路保證充電乃至整個(gè)系統正常工作。
高集成度的R5313B的充電回路外接元件要求很少，參見(jiàn)圖2。系統通過(guò)CHG引腳控制充電是否進(jìn)行，高電平打開(kāi)充電，低電平關(guān)閉充電，充電狀態(tài)除了能在內部監控之外，系統還可以通過(guò)BATMON 的引腳了解電池的準確電壓。
當電池電壓低于3.15V，有外接電源接入時(shí)，就對電池進(jìn)行預充電，充電電流50m A，同時(shí)LED閃爍指示，在電池電壓達到了3.15V，轉為正常充電，內部電源使能端開(kāi)啟，可向基帶部分供電，整個(gè)手機可以使用，同時(shí)系統也能夠通過(guò)FLASH-LED端對LED進(jìn)行控制以顯示當前充電狀態(tài)。
當電池電壓在3.15V~4.2V之間時(shí)，通過(guò)CHG端置高電平，充電回路進(jìn)入快速充電狀態(tài)(充電電流可設定)，在電池電壓達到4.2V后，系統可關(guān)閉充電，也可以通過(guò)CHG進(jìn)行脈沖充電，頻率逐漸降低，以保證充電完全。

上電復位電路SIM卡接口電路
R5313B內部有完善的上電和開(kāi)機電路，以及保護電路，參見(jiàn)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 )執行開(kāi)機動(dòng)作。
R5313B內有不但有可設定電壓的SIM卡供電回路，還有具備電平轉換接口，參見(jiàn)圖4。
從以上可以看出，R5313B具有優(yōu)秀的手機電源管理性能，不但功能強大，而且不必為此專(zhuān)門(mén)編寫(xiě)軟件，通過(guò)外接的控制引腳，利用高低電平就可以使它正常工作，是從傳統分立元件進(jìn)化成單顆電源管理芯片的最佳途徑?！?BR>