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AP2953在基于ARM架構上網本上的應用

2011-11-30
作者:楊大鵬
來源:無錫芯朋微電子有限公司
關鍵詞: ARM AP2953 上網本

摘要:該文章主要介紹了高壓大功率降壓DCDC芯片AP2953在基于ARM架構上網本上的應用,以及AP2953的結構特性,應用設計和使用特點。


隨著網絡速度的提升與普及,低價位、續航時間長的上網本愈來愈受到消費者的青睞。ARM架構的上網本以其體積小、重量輕、成本低、功耗小、持久續航力、生產和維護簡單而受到很多生產廠商和消費者的矚目。飛思卡爾(Freescale)、德州儀器(TI, Texas Instrument)、安凱(Anyka)、三星(Samsung)等公司基于ARM架構的處理器逐步占據一定市場。ARM架構的上網本通常用兩節或三節鋰電供電,通過高效率降壓DCDC轉換成5V電壓,再由5V電壓轉換成3.3V、2.5V、1.8V、1.2V等電壓給系統內部各個部分供電。ARM架構的上網本供電結構如下: 

 

圖1:ARM架構的上網本供電結構。
圖1:ARM架構的上網本供電結構。


突出上網本的持久續航優勢,除需要合適的組織架構外,各電壓軌通路及器件選擇也是重要的一環。本應用方案中,通過高壓大功率DCDC—AP2953將外部適配器電壓或電池組電壓高效率地轉換為系統5V主電壓,然后再通過高效率低功耗DCDC—APS2406L和高精度低噪聲LDO—AP1231轉換為系統各部分適用的電壓或直接給相關5V模塊供電,提高電源整體轉換效率。

  

AP2953是無錫芯朋微電子有限公司利用自主開發的BCD工藝,專為便攜移動計算和便攜移動視頻、通信設備設計的高效率高壓高功率同步降壓轉換芯片。輸入工作電壓寬至4.75V到23V,輸出電壓0.925V可調至20V。3A的連續負載電流輸出可保證系統各狀態下穩定運行。其效率高達95%,滿足各系統日益增強的節能和持久工作的要求。內部振蕩頻率340KHz ,以保證對系統其它部分的EMI干擾最小。該芯片還具有軟啟動(時間可調)和逐周期過流保護、短路保護及過溫保護功能。AP2953的內部結構方框圖如下:

圖2:AP2953的內部結構方框圖。


圖2:AP2953的內部結構方框圖。


工作原理:AP2953是一內置兩顆MOS管的電流型控制同步整流降壓式DCDC轉換器。輸出電壓經外部電阻分壓后由誤差放大器放大,然后和內部檢測到的上管峰值電流進行比較,其結果決定了上管導通時間的占空比,而占空比變化控制輸出電壓變化,從而完成了負反饋控制。


軟啟動過程:上電時由于反饋電壓剛開始會低于0.3V,系統進入110KHz工作模式。內部的電流源給軟啟動電容充電,當SS腳電壓到0.925V時,軟啟動結束。


過流保護和短路保護:AP2953在每個周期都對上下管電流進行監控。當輸出對地短路時,上管限流電阻所采樣的電壓達到所設定的限流點,芯片工作頻率變為110KHz, COMP端被鉗位,芯片在最小占空比模式下運行。


AP2953的典型應用電路:

圖3:AP2953的典型應用電路。


圖3:AP2953的典型應用電路。


AP2953的典型工作效率:

圖4:AP2953的典型工作效率。

 


圖4:AP2953的典型工作效率。

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