飛兆半導體高效大功率降壓轉換器幫助便攜產品設計人員降低功耗，延長通話/數據傳輸時間
2012-03-31
作者：飛兆半導體
便攜產品設計人員面對不斷變化的標準、增加電池壽命，以及延長通話和數據傳輸時間的需求。為了幫助設計人員應對這些挑戰，全球領先的高性能功率和便攜產品供應商飛兆半導體公司(Fairchild Semiconductor)開發出一種用于手機和平板電腦射頻部分的功率管理產品。
作為正在實施的便攜產品計劃的一部分，飛兆半導體通過與客戶密切合作開發出FAN5904器件，這是一款支持GSM/GPRS/EDGE、3G/3.5G 和4G功率放大器(PA)的大功率高效同步降壓轉換器，能夠降低無線便攜設備的功耗，將連通時間延長60分鐘以上。FAN5904具有小于23.5mm2的占位面積，還能夠在維持射頻性能的同時，將功率放大器的工作溫度降低至少20ºC。
FAN5904支持分別用于GSM/GPRS/EDGE，3G/3.5G 和4G功率放大器的大功率和低功率模式。在大功率模式下，GSM Tx功率輸出被激活，即便在GSM/EDGE PAM的3:1 VSWR天線失配情況下，FAN5904仍然能夠提供高達35dBm的輸出功率。該器件在脈寬調制(PWM)模式的工作頻率為3MHz，具有2.3A的輸出電流，效率達到92%。對于3G/3.5G 和4G功率放大器，FAN5904將以低功率模式工作，在包括3:1 VSWR天線失配的條件下，能夠實現高達29dBm的輸出功率。
FAN5904的低功率模式開關頻率為6MHz，在大電流負載時工作在PWM模式下。在小于100mA的較小電流負載下，FAN5904會切換至脈沖頻率調制(PFM)模式，以便在功率放大器的輸出功率低于20dBm時進一步優化效率。
由于FAN5904在大功率模式下以3MHz頻率工作，而在低功率模式下以6MHz頻率工作，因而可在輸出上使用一個470nH的2520電感和兩個4.7µF的1508電容，使得PCB占用面積小于20.5mm2。如要進一步縮小占用面積，可以使用一個470nH的2016電感來實現，使得整個FAN5904解決方案的占用面積小于15mm2 。
FAN5904的輸出電壓的動態變化范圍是0.4V至3.5V，與外部DAC提供的范圍為0.16V到1.40V的模擬輸入電壓VCON成比例。這樣可以使用能夠實現最大功率附加效率的電壓為功率放大器供電。FAN5904還具有較短的轉換時間，在10µs內完成輸出電壓的改變，從而實現功率轉變。具有快速瞬變響應的電流模式控制環路確保實現出色的線路和負載調節。
FAN5904采用低高度的小外形尺寸1.71mm x1.71mm WLCSP-16封裝。
飛兆半導體繼續提供廣泛的解決方案來實現創新的便攜設計，這些解決方案能夠應對提高效率、減小線路板空間、實現信號保真和簡化設計的重大設計挑戰。通過將先進的電路技術集成進微小的先進封裝內，飛兆半導體為便攜用戶提供了諸多優勢，同時減小了設計的尺寸、成本和功耗。飛兆半導體工程師與領先的便攜產品制造商緊密合作，以期縮短產品上市時間，并提升后續世代產品的性能。
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