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隨著3G網絡的普及，一些新款筆記本電腦已內置了3G無線網卡，即G3筆記本。對于大多數相對舊款電腦用戶來說，如果擁有一款3G無線上網卡，同樣可以享受3G網絡帶來的便利與樂趣。 3G無線上網卡內部通常需要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3.75V也直接給射頻功放模塊供電。 USB接口的3G無線上網卡，供電來源于USB提供的5V電壓。主機USB通常可提供500mA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。 聯芯科技芯片組的TD-SCDMA/GSM雙模USB無線網卡的系統結構及電源方案方框圖如圖一：  圖一 雙模USB無線網卡系統結構方框圖 無線網卡插入USB接口，經過ESD、EMI回路抑制靜電、浪涌電壓及共模干擾，USB的5V電壓經過AP1610限流開關加至DCDC轉換器AP2420，產生的3.75V電壓經過AP1610限流開關給超級電容器充電，供給AD6857電源管理芯片及射頻功放。 AP1610是無錫芯朋微電子公司專為高端負載開關應用設計的限流P溝道MOSFET電源智能開關。其工作電壓是2.4V~5.5V，是以3V和5V為電源的電子產品的理想保護器件。其完整的限流保護電路當大電流輸入超過設定值時自動調節達到輸出電流不變。AP1610還具有過熱保護、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SET端到地的外部電阻大小來調整。工作模式靜態電流典型值 9µA， 關斷模式靜態電流典型值1µA。AP1610采用無鉛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品。AP1610的典型應用如圖二。 圖二 AP1610的典型應用 AP1610有高電平有效和低電平有效兩種選擇，在3G無線上網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AP2420高效率地轉換為系統所需要的3.75V電壓。 AP2420 是無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%以上的便攜式產品。其電流模式實現優異的線性和負載瞬態響應。在輸出負載變低時，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、短路保護和過溫保護功能。AP2420采用100%占空比的方式，實現了低壓差工作模式，可有效延長電池供電的便攜式設備的工作時間。1.2MHz的開關頻率，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、無線上網卡等產品。AP2420在3G無線上網卡上的典型應用電路如圖三。 圖三 AP2420的典型應用 AP2420在5V輸入、3.75V輸出的典型工作效率如圖四： 圖四 AP2420的典型工作效率 超級電容的作用：正常情況下USB提供5V@ 500mA電流，AP2420輸出3.75V@ 633mA電流，然而3G網絡數據通訊和語音通訊的最大工作瞬態峰值電流可達2A。這樣最大峰值狀態所需電流不足的部分就由超級電容器來補充。非峰值狀態由AP2420給超級電容器充電儲備能量。 AP2420后面接的AP1610作用：后面接的超級電容器具有非常大的容值，通常有3300uF, 上電瞬間會有非常大的沖擊電流。而正常 AP2420輸出3.75V@ 633mA電流，超級電容器的瞬態吸收電流遠大于前端所提供的電流，會影響系統電壓的穩定性及系統的可靠性。AP1610在此限定最大允許電流值，減小超級電容器的瞬間吸收電流峰值，保證系統穩定工作。在此仍然選用低電平有效的型號: AP1610ES5-LFKR，使能端接一10K電阻到地；RSET用6.8K電阻，設定限流值850mA。 以上粗略地介紹了聯芯科技芯片組的TD-SCDMA/GSM雙模USB無線網卡的系統結構及電源方案，以及無錫芯朋微電子公司的限流開關AP1610和DCDC降壓穩壓器AP2420在該方案中的應用，該電源方案同樣適應于T3G、展訊等TD-SCDMA/GSM雙模無線上網卡芯片組，也適合于CDMA20001X 、WCDMA等其它3G網絡的USB無線上網卡的應用。 |
