Fan5902-metod för att utöka batterianvändningen för mobiltelefoner

著者：Iflowpower – Lieferant von tragbaren Kraftwerken

Batteriet är dött eller ofta laddat, vilket är mer oroande? Idag är mobiltelefoner (särskilt smarta telefoner) snabbt populära över hela världen, sju dagar i veckan, 24 timmar om dygnet, människor håller sig online. Konsumenter tycks alltid ringa röstsamtal, skicka och ta emot e-post, skicka textmeddelanden och tillgång till internet, aldrig att veta. Men alla dessa mobiltelefonfunktioner förbrukar batterikraft, mellan blink och batteriet är bara en ström.

Hur kan jag förlänga min mobiltelefon? Naturligtvis använder man teoretiskt sett ett större batteri för att lösa problemet, men användaren vill alltid att telefonen ska vara lätt, och ju smidigare, desto mindre smidig, så ökningen av batteriet är oacceptabelt för användaren. Designingenjörer fortsätter att utveckla metoden för att förbättra prestanda för energihantering och fokuserar på tre delar av fokus på energiförbrukning. I mobiltelefonen, förutom basbandsprocessorn och radiofrekvenssändtagaren, tre delar som kan förbrukas av effektförstärkare (PA), bildskärm respektive applikation/bildprocessor.

Varför kommer dessa tre delar att bli ett fokus? Anledningen är att folk nu pratar med och internet. Vid denna tidpunkt är skärmen alltid påslagen; dessutom måste PA fungera tills basstationen sänder röstsamtal och data; Slutligen, för att titta på onlinefilmer eller andra applikationer, applikationer Processorn måste också fortsätta vara igång. 3G-nätverket PA är särskilt stort när signalen är svag, eftersom den vill ha mer uteffekt för att ansluta till basstationen, och behålla linjäritetskraven för att säkerställa att 3G-signalen inte spelar någon roll.

Strömförbrukningen för 3GPa är relaterad till uteffekten, ju större uteffekt, desto mer ström förbrukas i batteriet. När den överförda signalen är mer utmatad, förbrukar du mer ström. Det finns två nya tekniker som minskar PA-strömförbrukningen: DC-DC-omvandlare och envelopetracking (envelopetracking).

Användningen av DC-DC-omvandlaren i smarttelefonen ökar, dess arbetsprincip är att minska strömförsörjningsspänningen för 3GPa till både de erforderliga uteffektnivåkraven och kan kraftigt minska nivån på strömförbrukningen. Denna lösning kan ge två fördelar - den första är att utöka samtalet / användningen, den andra är minskad värmeavledning. FAN5902 för den flygande halvledaren är en 800mA, 6MHz buck DC-DC-omvandlare designad för 3GPa, vilket kan minska strömförbrukningen, förlänga anslutnings-/taltiden.

FAN5902 fungerar med basbandsprocessorer och 3GPA för att minska strömförbrukningen. Basbandsprocessorn kommer att ställa in uteffektnivån för PA enligt informationen som tas emot från basstationen, och sedan omvandla den till styrspänningen för FAN 5902 och mata ut den till PA. Genom att dynamiskt justera strömförsörjningsspänningen och strömmen för PA kan FAN5902 förlänga minst 15 % mobiltelefonsamtal och dataanvändningstid.

Skärmen är den näst största strömförbrukningskomponenten efter PA, eftersom användaren surfar online, läser e-post eller tittar på mobil-TV / Youtube? Video, skärmen är alltid på. TFTLCD är för närvarande viktig skärmteknik, och det är vit LED för att ge bakgrundsbelysning. Denna trend är mer uppenbar på marknaden för LCD-skärmar, så det betyder att det finns mer vit LED för att ge en giltig bakgrundsbelysning till skärmen, vilket innebär att det är nödvändigt att leverera större strömmar för LED och själva skärmen.

I avancerade mobiltelefoner och intelligenta telefoner, DynamicbacklightControl, DBC och AutoMinousControl, kan ALC inte bara göra strömförbrukningen så mycket som möjligt, utan också förbättra användarens visuella upplevelse. ALC bör använda en sensor för omgivande ljus (AmbientlightSensor) för att detektera ljusintensiteten i den omgivande miljön och ställa in LED-strömmen enligt algoritmen i LED-drivrutinen eller applikationsprocessorn. Därför kommer LED-strömmen att ställas in enligt ljusförhållandena.

När den omgivande miljön är mycket mörk är LED-strömmen inställd på låg, medan solen är direkt inställd på max. Å andra sidan kan DBC-tekniken reglera LED-strömmen enligt bild-/videoinnehållet på skärmen: Om innehållet i en scen i filmen är svagt är LED-strömmen också låg; om scenen är ljusare,. DBC programmerar strömmen enligt PWM-signalen (pulse width modulation) som sänds ut av bildprocessorn eller LCD-drivrutinen IC, och ändrar det visade filminnehållet.

Figur 3 (a) visar ALC- och DBC-driftfallen som erhållits av den flygande halvledaren genom skärmupptagningsprogrammet för att visa upp ljusstyrkan för omgivande ljus (vänster) och motsvarande LED-ström. Även om det inte är fullständigt förklarat, kan den "blå displaystickan" på den externa PWM fortfarande se att den statiska PWM-nivån ökar eller minskar när bilden eller filmen innehåller. Fläkten 5702 för den flygande halvledaren är en 180mA laddningspump LED-drivrutin med ett I2C-gränssnitt, som kan leverera ALC- och DBC-funktioner via konfiguration.

Omgivningsljussensorn är ansluten till applikationsprocessorn eller basbandsprocessorn, tar emot input och bestämmer lämplig LED-strömnivå enligt en algoritm för externa ljusförhållanden. Dessa data skickas till FAN 5702 via I2C-gränssnittet och ställ sedan in LED-strömmen enligt informationen. PWM / EN-stiftet på FAN5702 är programmerat för PWM och är anslutet till LCD-drivrutinen IC.

Den senare skickar PWM-signalen till FAN 5702 enligt bild-/videoinnehållet på skärmen. Figur 4 visar systemmodulen för FAN5702 för ALC och DBC samtidigt. Mobiltelefonens skärm använder ALC och DBC för att spara upp till 50 % av strömförbrukningen.

Den tredje största strömförbrukningskomponenten är en applikation/bildprocessor; om skärmen är påslagen kommer chipsetet att köras fullt ut. Den är dock inte alltid på full effekt. Till exempel, när styrkretsen körs på en lägre effektnivå, kan dynamisk spänningsjusteringsteknik (DVS) användas.

Detta är en lösning som är mycket lämplig för mobiltelefoner och andra bärbara elektroniska produkter eftersom deras strömförsörjningsspänning kan reduceras till en lägre kärnspänning och gör att chipsetet kan arbeta med en lägre frekvensfrekvens, vilket bidrar till att minska strömförbrukningen. Här är summan av effekten (P) och frekvensfrekvensen (f) och kärnspänningen (V) för kärnspänningen (V) proportionell. Därför, ju snabbare frekvensen på processorn är, desto större strömförbrukning.

Och när kärnspänningen minskas, minskas strömförbrukningen med kvadrathastigheten. Applikationsprocessorn kan drivas av Fan5365. FAN5365 är en 6MHz, 800mA / 1A steg DC-DC-omvandlare med ett I2C-gränssnitt.

Det kan ge den bästa energispareffekten. I2C-gränssnittet kan användas för att dynamiskt programmera spänningen i intervallet 12,5mV till 1.

975V för att möta processorkapacitetskraven för chipset. När användaren tittar på videon på webben kan FAN 5365 leverera 1,2V kärnspänning för applikationsprocessorn för att få maximal processorkraft, och när filmen är klar kommer spänningen att sjunka till 0.

8V, gå in i det lägre arbetsläget. Det finns för närvarande en mängd enkla eller komplexa tekniker som kan förbättra den övergripande energihanteringsprestandan för mobiltelefoner (särskilt smarta telefoner). Genom att integrera en eller alla tre energihanteringslösningar av PA, kan bildskärm respektive processorkärna spara energi, förlänga mobila arbetstider.

Dessa designs är från mobiltelefonanvändares erfarenhet och efterfrågan, eftersom användarna verkligen bryr sig om, inte visas på skorpan av mobiltelefoner, jag behöver inte ladda mobiltelefonen utan ofta mobiltelefoner.