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、電池溫度檢測腳（BTEMP）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，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)一種電池就是因為該電路，但目前手機(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:主要用于觸發(fā)電源電路工作。電源電路觸發(fā)方式有二種：高電平觸發(fā)和低電平觸發(fā)。一般

2、說，開機(jī)鍵兩端中有一端與地相通的為低電平觸發(fā)，（大部分手機(jī)都使用該觸發(fā)方式）另為高電平觸發(fā)。開機(jī)觸發(fā)電壓約為2.8-3V(如下圖)。;電壓為0V。 電壓為2.8-3V。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；（目前大部分手機(jī)都使用該電路供電）2、(選學(xué)) 使用分立供電管供電；（如：三星T508等等） 3、(選學(xué)）摩托羅拉專用供電電路。（用電源集成

3、塊提供邏輯供電，用中頻集成塊和外圍供電管提供射頻供電）無論采用何種供電模式，只是產(chǎn)生電壓方式不同，其工作原理都一樣的。1、 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；把若干個穩(wěn)壓器集為一個整體，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(

4、諾基亞系列手機(jī)的電源集成塊還包含一個儲存器，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)、接收時負(fù)責(zé)接收信號解調(diào)。b)、發(fā)射時負(fù)責(zé)發(fā)射信息調(diào)制。c)、結(jié)合26M晶體產(chǎn)生13M時鐘。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，送出時鐘啟動信號（SYNCLK-EN）使時鐘供電管工作送出2.8V時鐘電壓（XVCC），使13M電路工作，產(chǎn)生13M時鐘送CPU作運(yùn)行主時鐘。3） AVCC音頻電壓(

5、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)時時鐘電壓(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)生且滯后時間短可看作一路電壓。以后不再重述。）（4）13M時鐘信號的產(chǎn)生及走向。當(dāng)電源電路送工作電壓使CPU部分電路工作后，CPU送出時鐘啟動信號（SYNCLK-EN）使時

6、鐘供電管工作送出2.8V時鐘電壓（XVCC），使13M電路工作，產(chǎn)生13M時鐘分兩路：a）經(jīng)放大后送給CPU作運(yùn)行時鐘。b）送本振電路作頻率參考。c）有和弦振鈴電路的手機(jī)13M時鐘還送到該集成塊作運(yùn)行時鐘。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)電壓并加到開機(jī)觸發(fā)腳。當(dāng)按開機(jī)鍵時，電源觸發(fā)腳電壓被拉低，觸發(fā)電源集成

7、塊工作并按不同電路的要求送出工作電壓，同時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鐘電壓使26M晶體振蕩。產(chǎn)生26M時鐘送入中頻內(nèi)部，經(jīng)過1/2分頻后得到13M時鐘經(jīng)整形放大后輸出并送CPU作運(yùn)行時鐘。此時CPU具備了電源、復(fù)位、13M時鐘等開機(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

8、時關(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，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，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送出合適工作電壓。外形：五腳或六腳小IC（如下圖）腳位功能：1#

9、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)通常由七個五腳小IC提供工作壓；其中一個提供實(shí)時時鐘（時間和日期）電壓；三個提供邏輯電壓；三個提供射頻電壓。加電按開機(jī)鍵時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。同時該電壓還通過一個電容時30MS給CPU作復(fù)位電壓。 52）CPU部分電路工作后，送出時鐘啟動信號（SYNCLK-EN）使時鐘供電管

10、工作送出2.8V時鐘電壓（XVCC），使13M電路工作，產(chǎn)生13M時鐘送CPU作運(yùn)行主時鐘。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)時時鐘電壓（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)生且滯后時間短可看作一路電壓,以后電路省略不講。）（4）13M時鐘信號的產(chǎn)生及走向。CPU部分電路工作后，送出時鐘啟動信號（SYNCLK-EN）使時鐘供電管工作送出2

11、.8V時鐘電壓（XVCC），使13M電路工作，產(chǎn)生13M時鐘分兩路：1）經(jīng)放大后送給CPU作運(yùn)行時鐘。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；同時也送到開機(jī)鍵的一端。按開機(jī)鍵時電池電壓經(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。同時該電壓還通過一個電容時30MS給CPU作復(fù)位電壓。CPU部分電路工作后，送出時鐘啟動信號（SYNCLK-EN）使時鐘供電管工作送出2.8V時鐘電壓（XVCC）

12、，使13M電路工作，產(chǎn)生13M時鐘送CPU作運(yùn)行主時鐘。此時邏輯電路具備了電源、復(fù)位、13M時鐘等開機(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 6電壓。在手機(jī)開機(jī)狀態(tài)下再按開關(guān)機(jī)鍵，此時關(guān)機(jī)三極管導(dǎo)通把CPU的ROW4線3V電壓拉低；而COL4線電壓上升，當(dāng)CPU檢測該電壓變化超過2秒時，確認(rèn)為關(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

13、持電壓，供電開關(guān)管停止工作，手機(jī)因失去工作。當(dāng)CPU檢測該電壓變化少于2秒時，作為掛機(jī)或退出處理。3、摩托羅拉專用供電電路（如下圖）：1）該電路特點(diǎn)：a)、用電源集成塊提供邏輯供電，用中頻集成塊和外圍供電管提供射頻供電；b)、有內(nèi)、外兩組電源轉(zhuǎn)換，且插上外電即自動開機(jī)；c)、電源外圍有一升壓電路把電池電壓升為5V供電源內(nèi)部分壓器使用；d)、把音頻集成塊和電源集成塊為一體。2）該電路主要掌握：（1）、內(nèi)、外供電轉(zhuǎn)換原理。（2）、5.6V升壓電路工作原理。(3)、各路電壓的產(chǎn)生及走向。（4）、13M時鐘信號的產(chǎn)生及走向。(5)、開機(jī)過程。（6）、關(guān)機(jī)過程。3）電路分析:（1）、內(nèi)、外供電轉(zhuǎn)換原理。

14、使用主電池供電時：當(dāng)插上電池時，電池電壓分兩路: 1) 送到電池轉(zhuǎn)換開關(guān)管Q942的輸入腳。2) 送入電源集成塊。此時電源集成塊內(nèi)部轉(zhuǎn)換電路送出一個控制信號令Q942工作把電池電壓送到5.6V升壓電路。同時產(chǎn)生2.8V的開機(jī)觸發(fā)電壓到其觸發(fā)腳。使用尾插（外電）供電時：當(dāng)插上尾插（外電）時，外電電壓分兩路: 1) 送到家5.6V升壓電路。2) 送入電源集成塊。此時電源集塊控制電池轉(zhuǎn)換開關(guān)管Q942截止，電池電壓不能送送入電源集成塊。同時通過二極管觸發(fā)電源集成塊工作開機(jī)。（2）、5.6V升壓電路工作原理。當(dāng)按開機(jī)鍵時，電源觸發(fā)腳電壓被拉低，觸發(fā)電源集成塊工作同，從A2腳送出充電脈沖信號給5.6V升

15、壓電路充放電，把3.6V電池電壓升為5.6V從A10、B10腳送入電源集成塊內(nèi)部的穩(wěn)壓器。(3)、各路電壓的產(chǎn)生及走向。邏輯電壓的產(chǎn)生及走向（1）、U900A6送出5V(V1)供數(shù)字電路。（2）、U900J5送出2.75V(V2)供字庫、暫存。（3）、U900B5送出1.8V（V3）供CPU。(4)、U900G9送出2.75V(VREF)供中頻。（5）、U900C6送出3V/5V供SIM卡電路。射頻電壓的產(chǎn)生及走向當(dāng)電源集成塊工作送出2.75V供中頻工作后，其H1腳控制送出2.75V供中頻供電管Q240、Q242工作送出各路射頻電壓。其中：（1）、Q240的漏極送出RF-V1送回中頻內(nèi)部的13M振蕩電路及鎖相環(huán)電路；（2）、Q242的漏極送出RF-V2供接收電路。（3）、中頻U913C1腳送出現(xiàn)2.75V（SF-OUT）供本振電路。(4)、中頻U913C7腳送出現(xiàn)2.75V(SW-VCC)供中頻放大器。（4）、13M時鐘信號的產(chǎn)生及走向。當(dāng)電源電路送工作電壓使中頻工作后，內(nèi)部振蕩電路結(jié)合外接26M壓控晶體工作，產(chǎn)生26M時鐘信號在中頻內(nèi)部經(jīng)過1/2分頻得到13M時鐘經(jīng)整形放大后再送到CPU作運(yùn)行主時鐘。(5)、開機(jī)過程。a)、用主電池供電開機(jī)法：主時鐘；同時電源集成塊也送出一路比邏輯電壓滯后約30ms的復(fù)位電