手機(jī)供電電路與工作原理

1、 手機(jī)供電電路結(jié)構(gòu)和工作原理一、電池腳的結(jié)構(gòu)和功能。目前手機(jī)電池腳有四腳和三腳兩種：（如下圖）正溫類 負(fù) 正溫 負(fù)極度型 極極 度 極腳 腳腳（圖一）（圖二）1、電池正極（VBATT）負(fù)責(zé)供電。2、TEMP：電池溫度檢測該腳檢測電池溫度；有些機(jī)還參與開機(jī)，當(dāng)用電池能開機(jī)，夾正負(fù)極不能開機(jī)時(shí)，應(yīng)把該腳與負(fù)極相接。3、電池類型檢測腳（BSI）該腳檢測電池是氫電或鋰電，有些手機(jī)只認(rèn)一種電池就是因?yàn)樵撾娐罚壳笆謾C(jī)電池多為鋰電，因此，該腳省去便為三腳。4、電池負(fù)極（GND）即手機(jī)公共地。二、 開關(guān)機(jī)鍵:開機(jī)觸發(fā)電壓約為2.8-3V(如下圖)。內(nèi)圓接電池正極外圓接地;電壓為0V。電壓為2.8-3V。觸

2、發(fā)方式 高電平觸發(fā)：開機(jī)鍵一端接VBAT，另一端接電源觸發(fā)腳。（常用于：展訊、英飛凌、科勝訊芯片平臺） 低電平觸發(fā)：開機(jī)鍵一端接地，另一端接電源觸發(fā)腳。（除以上三種芯片平臺以外，基本上都采用低電平觸發(fā)。如：MTK、AD、TI、飛利浦、杰爾等。） 三星、諾基亞、moto、索愛等都采用低電平觸發(fā)。三、手機(jī)由電池直接供電的電路。電池電壓一般直接供到電源集成塊、充電集成塊、功放、背光燈、振鈴、振動等電路。在電池線上會并接有濾波電容、電感等元件。該電路常引起發(fā)射關(guān)機(jī)和漏電故障。四、手機(jī)電源供電結(jié)構(gòu)和工作原理。 目前市場上手機(jī)電源供電電路結(jié)構(gòu)模式有三種；1、 使用電源集成塊（電源管理器）供電；（目前大部分

3、手機(jī)都使用該電路供電）2、 使用電源集成塊（電源管理器）供電電路結(jié)構(gòu)和工作原理：（如下圖）電源管理器電池電壓邏輯電壓(VDD) 暫存字庫CPU復(fù)位信號(RST)中頻射頻電壓(VREF)分頻VTCXO26M13M26MON/OFF AFC開機(jī)維持關(guān)機(jī)檢測（電源管理器供電開機(jī)方框圖）1）該電路特點(diǎn)：低電平觸發(fā)電源集成塊工作；把若干個(gè)穩(wěn)壓器集為一個(gè)整體，使電路更加簡單；把音頻集成塊和電源集成塊為一體。2）該電路掌握重點(diǎn):（1）各元件的功能與作用。（2）各路電壓的產(chǎn)生及走向。（3）復(fù)位信號的產(chǎn)生及作用。（4）13M時(shí)鐘信號的產(chǎn)生及走向。（5）開機(jī)過程。（6）關(guān)機(jī)過程。3)、電路分析。（1）各元件的功能

4、與作用。電源集成塊：a)、提供各路工作電源；并提供邏輯復(fù)位信號(諾基亞系列手機(jī)的電源集成塊還包含一個(gè)儲存器，并存有部分軟件資料；更換音頻后應(yīng)刷機(jī)）b)、有些手機(jī)還負(fù)責(zé)音頻信號處理。c)、負(fù)責(zé)電池電量檢測及充電控制。中頻集成塊：a)、接收時(shí)負(fù)責(zé)接收信號解調(diào)。b)、發(fā)射時(shí)負(fù)責(zé)發(fā)射信息調(diào)制。c)、結(jié)合26M晶體產(chǎn)生13M時(shí)鐘。d)、控制RX-VCO產(chǎn)生收發(fā)本振頻率。（2）各路電壓的產(chǎn)生及走向。1） 電源集成塊產(chǎn)生2.8V的電壓（VDD）給CPU，字庫，暫存等羅輯電路工作。2） CPU部分電路工作后，送出時(shí)鐘啟動信號（SYNCLK-EN）使時(shí)鐘供電管工作送出2.8V時(shí)鐘電壓（XVCC），使13M電路工

5、作，產(chǎn)生13M時(shí)鐘送CPU作運(yùn)行主時(shí)鐘。3） AVCC音頻電壓(2.8V)4） VREF中頻電壓(2.8V)5） 3VTX發(fā)射電壓(3V)6） SYN-VCC頻合電壓(2.8V)7） VRTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電壓(3V)8) SIM-VCC-SIM卡電路電壓（3V/5V）值得注意：目前大部分手機(jī)都使用BGA或半明腳集成塊供電，在測量其輸出電壓時(shí)應(yīng)在各濾波電容上測量。（3）復(fù)位信號的產(chǎn)生及作用。把邏輯電壓滯后約30毫秒給邏輯電路整理資料，返回初始狀態(tài)。故稱CPU作復(fù)位電壓。（此電壓通常從電源集成產(chǎn)生且滯后時(shí)間短可看作一路電壓。以后不再重述。）（4）13M時(shí)鐘信號的產(chǎn)生及走向。當(dāng)電源電路送工作電壓使CPU

6、部分電路工作后，CPU送出時(shí)鐘啟動信號（SYNCLK-EN）使時(shí)鐘供電管工作送出2.8V時(shí)鐘電壓（XVCC），使13M電路工作，產(chǎn)生13M時(shí)鐘分兩路：a）經(jīng)放大后送給CPU作運(yùn)行時(shí)鐘。b）送本振電路作頻率參考。c）有和弦振鈴電路的手機(jī)13M時(shí)鐘還送到該集成塊作運(yùn)行時(shí)鐘。由于13M電路為振蕩電路，受電壓不穩(wěn)、外界電場干擾等因素影響，所產(chǎn)生的頻率并不準(zhǔn)確；這會使手機(jī)不能正常工作，為了保證13M的準(zhǔn)確性，CPU會送出1-2V跳變電壓去控制晶體內(nèi)部的變?nèi)荻O管的電容量，從而達(dá)到調(diào)整13M準(zhǔn)確性目的。(5）開機(jī)過程。當(dāng)插上電池，電池電壓加到電源集成塊的輸入腳；其內(nèi)部電源轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生約2.8V開機(jī)觸發(fā)電壓并

7、加到開機(jī)觸發(fā)腳。當(dāng)按開機(jī)鍵時(shí)，電源觸發(fā)腳電壓被拉低，觸發(fā)電源集成塊工作并按不同電路的要求送出工作電壓，同時(shí)電源集成塊也送出一路比邏輯電壓滯后約30MS的復(fù)位電壓使邏輯電路復(fù)位，返回初始狀態(tài)。另外，CPU控制電源集成塊送出時(shí)鐘電壓使26M晶體振蕩。產(chǎn)生26M時(shí)鐘送入中頻內(nèi)部，經(jīng)過1/2分頻后得到13M時(shí)鐘經(jīng)整形放大后輸出并送CPU作運(yùn)行時(shí)鐘。此時(shí)CPU具備了電源、復(fù)位、13M時(shí)鐘等開機(jī)條件，于是CPU送出CE信號命令字庫調(diào)取開機(jī)程序，字庫找到程序后。反饋OE信號給CPU，并通過總線傳送到暫存運(yùn)行并自檢，通過后CPU送出開機(jī)維持信號令電源集成塊維持工作，手機(jī)維持開機(jī)。(6）關(guān)機(jī)過程。手機(jī)正常開機(jī)后

8、CPU的關(guān)機(jī)檢測腳有3V電壓。而在手機(jī)開機(jī)狀態(tài)下再按開關(guān)機(jī)鍵，此時(shí)關(guān)機(jī)二極管導(dǎo)通，把CPU的關(guān)機(jī)檢測腳電壓拉低；當(dāng)CPU檢測該電壓變化超過2秒時(shí)，確認(rèn)為要關(guān)機(jī)，于是命令字庫運(yùn)行關(guān)機(jī)程序，自檢通過后CPU撤去開機(jī)維持電壓，電源集成塊停止工作，手機(jī)因失電而停止工作；手機(jī)關(guān)機(jī)。當(dāng)CPU檢測該電壓變化少于2秒時(shí)，作為掛機(jī)或退出處理。2、分立供電管供電的電路結(jié)構(gòu)和工作原理：（如下圖）該電路主要掌握重點(diǎn): （1）各元件的功能與作用。（2）各路電壓的產(chǎn)生及走向。（3）復(fù)位信號的產(chǎn)生及作用。（4）13M時(shí)鐘信號的產(chǎn)生及走向。（5）開機(jī)過程。（6）關(guān)機(jī)過程。 供電管：作用：把電池電壓經(jīng)過穩(wěn)壓后按不同電路的要求輸

9、送出合適工作電壓。外形：五腳或六腳小IC（如下圖）L55L55546 5 41 2 31 2 3腳位功能：1# 電池電壓輸入腳。2# 接地腳。3# 控制腳。分高電平觸發(fā)和低電平觸發(fā)。4# 空。 5# 電壓輸出腳。（2）各路電壓的產(chǎn)生及走向：該電源結(jié)構(gòu)通常由七個(gè)五腳小IC提供工作壓；其中一個(gè)提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘（時(shí)間和日期）電壓；三個(gè)提供邏輯電壓；三個(gè)提供射頻電壓。加電按開機(jī)鍵時(shí)電池電壓使電源開關(guān)管工作，電池電壓加到所有供電管的輸入腳，由于該種供電管為低電平控制（控制腳接地），在其輸出腳送出各路電壓，其中：1）邏輯供電管產(chǎn)生2.8V的電壓（VDD）給CPU，字庫，暫存等羅輯電路工作。同時(shí)該電壓還通過一個(gè)

10、電容時(shí)30MS給CPU作復(fù)位電壓。2）CPU部分電路工作后，送出時(shí)鐘啟動信號（SYNCLK-EN）使時(shí)鐘供電管工作送出2.8V時(shí)鐘電壓（XVCC），使13M電路工作，產(chǎn)生13M時(shí)鐘送CPU作運(yùn)行主時(shí)鐘。3）AVCC音頻電壓4）VREF中頻電壓5）3VTX發(fā)射電壓6）SYN-VCC頻合電壓7）VRTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電壓（3）復(fù)位信號的產(chǎn)生及作用。1）電路結(jié)構(gòu)：（如下圖）2）原理：通過在邏輯電壓并一支路，并接一個(gè)大容量電容，利用電容充放電的特性，把邏輯電壓滯后約30毫秒給邏輯電路整理資料，返回初始狀態(tài)。故稱CPU作復(fù)位電壓。（此電壓通常從電源集成產(chǎn)生且滯后時(shí)間短可看作一路電壓,以后電路省略不講。）（4）

11、13M時(shí)鐘信號的產(chǎn)生及走向。CPU部分電路工作后，送出時(shí)鐘啟動信號（SYNCLK-EN）使時(shí)鐘供電管工作送出2.8V時(shí)鐘電壓（XVCC），使13M電路工作，產(chǎn)生13M時(shí)鐘分兩路：1）經(jīng)放大后送給CPU作運(yùn)行時(shí)鐘。2）送本振電路作頻率參考。（5）開機(jī)過程。當(dāng)插上電池，電池電壓加到供電開關(guān)管的輸入腳；同時(shí)也送到開機(jī)鍵的一端。按開機(jī)鍵時(shí)電池電壓經(jīng)過二極管組使供電復(fù)合開關(guān)管導(dǎo)通，電壓加到所有供電管的輸入腳，由于該種供電管為低電平控制（控制腳接地），在其輸出腳送出各路電壓。其中：邏輯供電管產(chǎn)生2.8V的電壓（VDD）給CPU、字庫、暫存等羅輯電路工作。同時(shí)該電壓還通過一個(gè)電容時(shí)30MS給CPU作復(fù)位電壓。CPU部分電路工作后，送出時(shí)鐘啟動信號（SYNCLK-EN）使時(shí)鐘供電管工作送出2.8V時(shí)鐘電壓（XVCC），使13M電路工作，產(chǎn)生13M時(shí)鐘送CPU作運(yùn)行主時(shí)鐘。此時(shí)邏輯電路具備了電源、復(fù)位、13M時(shí)鐘等開機(jī)條件，于是CPU送出CE信號命令字庫調(diào)取開機(jī)程序，字庫找到程序后。反饋OE信號給CPU，并通過總線傳送到暫存運(yùn)行并自檢，通過后CPU送出開機(jī)維持信號經(jīng)過開機(jī)二極管組維持供電開關(guān)管工作，手機(jī)維持開機(jī)。（6）關(guān)機(jī)過程。手機(jī)正常開機(jī)后CPU的鍵盤檢測線ROW4線有3V電壓，而COL4線為0V電壓。在手機(jī)