GSM手机电源和充电电路分析与维修

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1、第3章GSM手机电源和充电电路分析与维修教师：周文强课程：手机检测与维修本章要点：3.1手机稳压电源概述3.2手机电源管理IC介绍3.3手机电源电路工作过程和基本组成3.4手机典型电源电路分析3.5手机充电电路分析3.6GSM手机不开机和充电故障的维修3.1手机稳压电源概述3.1.1低压差线性稳压器LDO3.1.2开关型DC/DC变换器1、电感式DC/DC变换器（掌握）1）升压式DC/DC变换器(VIN＜VOUT)2）降压式DC/DC变换器(VIN＞VOUT)3）电压反转式DC/DC变换器(VIN=-VOUT)2、电

2、容式(电荷泵式)DC/DC变换器（了解）3.1.1低压差线性稳压器LDOLDO(LowDropoutRegulator)是通过输出电压反馈、经误差放大器等组成的控制电路来控制调整管的管压降VDO(即压差)来达到稳压的目的。它的特点是：VIN必须大于VOUT，调整管工作在线性区。无论输入电压的变动或负载电流的变化引起输出电压变动时，通过反馈及控制电路，改变VDO的大小，使输出电压VOUT基本不变。LDO输出电压的控制EN(或SHDN)为LDO输出控制端，一般由微处理器加低电平(或高电平)使LDO关闭(或工作)，在关闭电

3、源状态时，耗电约1μA。有些LDO稳压器还设有电源工作状态信号输出。当电源工作正常时，输出高电平；当电源有故障或输出电压低于正常电压5％以上时，输出低电平。此信号可输入CPU或LED指示电路作故障或输出电压过低报警。LDO特点1、LDO具有成本低、封装小、外围器件少。2、输出电压噪声小，电磁干扰(EMI)小，信噪抑制比高，适合对噪声敏感的射频电路和音频电路的供电电路。3、转化效率低，只能用于降压。LDO的效率取决于输出电压与输入电压之比η=Vo:Vi。在输入电压为3.6V的情况下，输出电压为3V时，效率为90.9％，

4、而在输出电压为1.5V时，效率则下降为41.7％。3.1.2开关型DC/DC变换器1、电感式DC/DC变换器（掌握）2、电容式(电荷泵式)DC/DC变换器（了解）两者相同：都是先储存能量，再以受控的方式释放能量，从而得到所需的输出电压。两者不同：电感式DC/DC变换器采用电感储存能量，而电容式DC/DC变换器采用电容储存能量。1．电感式DC/DC变换器1）升压式DC/DC变换器(VIN＜VOUT)2）降压式DC/DC变换器(VIN＞VOUT)3）电压反转式DC/DC变换器(VIN=-VOUT)升压式DC/DC变换器开

5、关管VT在控制电路的控制下工作在开关状态，在开关管导通期间，储能电感L上储存能量，在截止期间，储能电感L感应出左负右正的脉冲电压，与VIN电压叠加后，经整流二极管VD整流、电容C滤波，产生高于输入电压VIN的输出电压VOUT，为负载供电。降压式DC/DC变换器开关管在控制电路的控制下工作在开关状态。开关管导通时，VIN电压经开关管S/D极、储能电感L和电容C构成回路，充电电流不但在C两端建立直流电压，而且在储能电感L上产生左正右负的电动势。开关管截止期间，由于储能电感L中的电流不能突变，所以，L通过自感产生左负右正的

6、脉冲电压。于是，L右端正的电压→滤波电容C→续流二极管D→L左端构成放电回路，放电电流继续在C两端建立直流电压，C两端获得的直流电压VOUT，为负载供电。电感式DC/DC变换器的特点1、转换效率高，损耗小，转换率可达80％～93％。2、输入、输出电压差值很大时，不影响开关管的损耗。3、电源方案中电感和电容面积大。4、输出电压噪声大，电磁干扰(EMI)大，信噪抑制比低。输出纹波有几十毫伏到上百毫伏；线性稳压器仅有几十到上百微伏，相差约千倍。采用电感式DC/DC变换器电磁干扰(EMI)大，进行PCB布板时必须格外小心。2

7、．电容式（电荷泵式）DC/DC变换器电容式DC/DC变换器是利用电容作为储能元件，其内部的开关管阵列控制着电容的充放电。电容式DC/DC变换器同样可以完成升压(正压输出)、降压(负压输出)等功能。手机主要电路对应供电方式1、低压差线性稳压器2、DC/DC变换器3.2手机电源管理IC介绍电源管理单元PMU（PowerManagementUnit)，主要承担供电任务和其他单元功能(如SIM接口、音频等)，一般包含以下电路：多个DC/DC变换器(通常是2～3个)，数个LDO(通常是6～14个)，充电电路、保护电路、电量检测

8、及其他功能单元电路。优势：简化电源电路；降低电源电路故障率，提高手机工作的可靠性。3.3手机电源电路工作过程和基本组成按下开机键后，电源IC输出供电给CPU和13MHz振荡电路，使13MHz振荡电路工作，产生系统时钟信号13MHz输入到CPU；同时，电源IC输出复位信号复位CPU，经过一定时钟周期，CPU将内部寄存器清零，当复位端电压变为高电平