第3章 GSM手機電源和充電電路分析與維修

1、第第3 3章章 GSM GSM手機電源和充電電路分析與維修手機電源和充電電路分析與維修教師：周文強教師：周文強課程：手機檢測與維修課程：手機檢測與維修本章要點：3.1 3.1 手機穩(wěn)壓電源概述手機穩(wěn)壓電源概述3.2 3.2 手機電源管理手機電源管理ICIC介紹介紹3.3 3.3 手機電源電路工作過程和基本組成手機電源電路工作過程和基本組成3.4 3.4 手機典型電源電路分析手機典型電源電路分析3.5 3.5 手機充電電路分析手機充電電路分析3.6 GSM3.6 GSM手機不開機和充電故障的維修手機不開機和充電故障的維修3.1 3.1 手機穩(wěn)壓電源概述手機穩(wěn)壓電源概述3.1.1 3.1.1 低壓

2、差線性穩(wěn)壓器低壓差線性穩(wěn)壓器LDOLDO3.1.2 3.1.2 開關型開關型DC/DCDC/DC變換器變換器1 1、電感式、電感式 DC/DC DC/DC 變換器（掌握）變換器（掌握）1 1）升壓式）升壓式DC/DC DC/DC 變換器變換器(VIN(VINVOUT)VOUT)2 2）降壓式）降壓式DC/DC DC/DC 變換器變換器(VIN(VINVOUT)VOUT)3 3）電壓反轉式）電壓反轉式DC/DCDC/DC變換器變換器(VIN=-VOUT) (VIN=-VOUT) 2 2、電容式、電容式( (電荷泵式電荷泵式)DC/DC )DC/DC 變換器（了解）變換器（了解）3.1.1 3.1

3、.1 低壓差線性穩(wěn)壓器低壓差線性穩(wěn)壓器LDOLDO LDO LDO (Low Dropout Regulator)(Low Dropout Regulator)是通過是通過輸出電壓輸出電壓反饋、經(jīng)反饋、經(jīng)誤差放大器等組成的誤差放大器等組成的控制電路控制電路來控制來控制調(diào)整管調(diào)整管的管壓降的管壓降VDO(VDO(即壓差即壓差) )來達到穩(wěn)壓的目的。它的特點是來達到穩(wěn)壓的目的。它的特點是：VINVIN必須必須大于大于VOUTVOUT，調(diào)整管調(diào)整管工作在線性區(qū)。無論輸入電壓的變動工作在線性區(qū)。無論輸入電壓的變動或負載電流的變化引起輸出電壓變動時，通過反饋及控或負載電流的變化引起輸出電壓變動時，通過反

4、饋及控制電路，改變制電路，改變VDOVDO的大小，使輸出電壓的大小，使輸出電壓VOUTVOUT基本不變基本不變。LDOLDO輸出電壓的控制輸出電壓的控制 EN( EN(或或SHDN)SHDN)為為LDOLDO輸出控制端，一般由微處理器加低電平輸出控制端，一般由微處理器加低電平( (或高電平或高電平) )使使LDOLDO關閉關閉( (或工作或工作) )，在關閉電源狀態(tài)時，耗電約，在關閉電源狀態(tài)時，耗電約1A1A。有些。有些LDOLDO穩(wěn)穩(wěn)壓器還設有壓器還設有電源工作狀態(tài)信號輸出電源工作狀態(tài)信號輸出。當電源工作正常時，輸出高電。當電源工作正常時，輸出高電平；當電源有故障或輸出電壓低于正常電壓平；當

5、電源有故障或輸出電壓低于正常電壓5 5以上時，輸出低電平。以上時，輸出低電平。此信號可輸入此信號可輸入CPUCPU或或LEDLED指示電路作故障或輸出電壓過低報警。指示電路作故障或輸出電壓過低報警。LDO LDO 特點特點1 1、LDOLDO具有成本低、封裝小、外圍器件少。具有成本低、封裝小、外圍器件少。2 2、輸出電壓噪聲小，電磁干擾、輸出電壓噪聲小，電磁干擾(EMI)(EMI)小，信噪抑制比高，小，信噪抑制比高，適合對噪聲敏感的適合對噪聲敏感的射頻電路射頻電路和和音頻電路音頻電路的供電電路。的供電電路。3 3、轉化效率低，只能用于降壓。、轉化效率低，只能用于降壓。LDOLDO的效率取決于的

6、效率取決于輸出電壓輸出電壓與與輸入電壓輸入電壓之比之比=Vo:Vi=Vo:Vi。在。在輸入電壓為輸入電壓為3.6V3.6V的情況下，輸出電壓為的情況下，輸出電壓為3V3V時，效率為時，效率為 90.990.9，而在輸出電壓為，而在輸出電壓為1.5V1.5V時，效率則下降為時，效率則下降為41.741.7。3.1.2 3.1.2 開關型開關型DC/DCDC/DC變換器變換器1 1、電感式、電感式 DC/DC DC/DC 變換器（掌握）變換器（掌握）2 2、電容式、電容式( (電荷泵式電荷泵式)DC/DC )DC/DC 變換器（了解）變換器（了解）兩者相同：都是先儲存能量，再以受控的方式釋放能量，

7、兩者相同：都是先儲存能量，再以受控的方式釋放能量，從而得到所需的輸出電壓。從而得到所需的輸出電壓。兩者不同：電感式兩者不同：電感式 DC/DC DC/DC 變換器采用變換器采用電感儲存能量電感儲存能量，而，而電容式電容式 DC/DC DC/DC變換器采用變換器采用電容儲存能量電容儲存能量。1 1電感式電感式 DC/DC DC/DC 變換器變換器1 1）升壓式）升壓式DC/DC DC/DC 變換器變換器(VIN(VINVOUT)VOUT)2 2）降壓式）降壓式DC/DC DC/DC 變換器變換器(VIN(VINVOUT)VOUT)3 3）電壓反轉式）電壓反轉式DC/DCDC/DC變換器變換器(V

8、IN=-VOUT) (VIN=-VOUT) 升壓式升壓式 DC/DC DC/DC 變換器變換器 開關管開關管VTVT在在控制電路控制電路的控制下工作在開關狀態(tài)，在開關的控制下工作在開關狀態(tài)，在開關管管 導通期間，導通期間，儲能電感儲能電感L L上儲存能量，在截止期間，儲上儲存能量，在截止期間，儲能電感能電感L L感應出感應出左負右正左負右正的脈沖電壓，與的脈沖電壓，與VINVIN電壓疊加后，電壓疊加后，經(jīng)經(jīng)整流二極管整流二極管VDVD整流、整流、電容電容C C濾波，產(chǎn)生高于輸入電壓濾波，產(chǎn)生高于輸入電壓VINVIN的輸出電壓的輸出電壓VOUTVOUT，為負載供電。，為負載供電。降壓式降壓式 D

9、C/DC DC/DC 變換器變換器 開關管開關管在在控制電路控制電路的控制下工作在開關狀態(tài)。開關管導的控制下工作在開關狀態(tài)。開關管導通時，通時，VINVIN電壓經(jīng)電壓經(jīng)開關管開關管S/DS/D極、極、儲能電感儲能電感L L和和電容電容C C構成構成回路，充電電流不但在回路，充電電流不但在C C兩端建立直流電壓，而且在儲能兩端建立直流電壓，而且在儲能電感電感L L上產(chǎn)生上產(chǎn)生左正右負左正右負的電動勢。開關管截止期間，由于的電動勢。開關管截止期間，由于儲能電感儲能電感L L中的電流不能突變，所以，中的電流不能突變，所以，L L通過自感產(chǎn)生通過自感產(chǎn)生左左負右正負右正的脈沖電壓。于是，的脈沖電壓。于

10、是，L L右端正的電壓右端正的電壓濾波電容濾波電容CC續(xù)流二極管續(xù)流二極管DLDL左端構成放電回路，放電電流繼續(xù)在左端構成放電回路，放電電流繼續(xù)在C C兩端建立直流電壓，兩端建立直流電壓，C C兩端獲得的直流電壓兩端獲得的直流電壓VOUTVOUT，為負，為負載供電。載供電。電感式電感式DC/DCDC/DC變換器的特點變換器的特點1 1、轉換效率高，損耗小，轉換率可達、轉換效率高，損耗小，轉換率可達 80 809393。2 2、輸入、輸出電壓差值很大時，不影響開關管的損耗。、輸入、輸出電壓差值很大時，不影響開關管的損耗。3 3、電源方案中電感和電容面積大。、電源方案中電感和電容面積大。4 4、輸

11、出電壓噪聲大，電磁干擾、輸出電壓噪聲大，電磁干擾(EMI)(EMI)大，信噪抑制比低。大，信噪抑制比低。輸出紋波有幾十毫伏到上百輸出紋波有幾十毫伏到上百毫伏；毫伏；線性穩(wěn)壓器僅有幾十到線性穩(wěn)壓器僅有幾十到上百上百微伏微伏，相差約千倍。，相差約千倍。采用電感式采用電感式DC/DCDC/DC變換器電磁干擾變換器電磁干擾(EMI)(EMI)大，進行大，進行PCBPCB布板布板時必須格外小心。時必須格外小心。2 2電容式電容式 （電荷泵式）（電荷泵式）DC/DC DC/DC 變換器變換器 電容式電容式 DC/DC DC/DC 變換器是利用變換器是利用電容電容作為儲能元件，其內(nèi)部作為儲能元件，其內(nèi)部的的

12、開關管開關管陣列控制著電容的充放電。電容式陣列控制著電容的充放電。電容式DC/DCDC/DC變換器變換器同樣可以完成升壓同樣可以完成升壓( (正壓輸出正壓輸出) )、降壓、降壓( (負壓輸出負壓輸出) )等功能。等功能。手機主要電路對應供電方式手機主要電路對應供電方式1 1、低壓差線性穩(wěn)壓器、低壓差線性穩(wěn)壓器2 2、DC/DC DC/DC 變換器變換器3.2 手機電源管理IC介紹 電源管理單元電源管理單元PMUPMU（Power Power Management Unit)Management Unit)，主要，主要承擔承擔供電供電任務和其他任務和其他單元單元功能功能( (如如 SIM SIM

13、 接口、音頻接口、音頻等等) )，一般包含以下電路：，一般包含以下電路：多個多個DC/DCDC/DC變換器變換器( (通常是通常是2 23 3 個個) )，數(shù)個，數(shù)個LDOLDO( (通常通常是是 6 614 14 個個) )，充電電路充電電路、保護電路保護電路、電量檢測電量檢測及其及其他功能單元電路。他功能單元電路。 優(yōu)勢優(yōu)勢：簡化電源電路；降：簡化電源電路；降低電源電路故障率，提高低電源電路故障率，提高手機工作的可靠性。手機工作的可靠性。3.3 3.3 手機電源電路工作過程和基本組成手機電源電路工作過程和基本組成 按下開機鍵后，電源按下開機鍵后，電源ICIC輸出輸出供電供電給給CPUCPU

14、和和13MHz13MHz振蕩電振蕩電路，使路，使13MHz13MHz振蕩電路工作，產(chǎn)生振蕩電路工作，產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘信號系統(tǒng)時鐘信號13MHz13MHz輸輸入到入到CPUCPU；同時，電源；同時，電源ICIC輸出復位信號輸出復位信號復位復位CPUCPU，經(jīng)過一，經(jīng)過一定時鐘周期，定時鐘周期，CPUCPU將內(nèi)部寄存器清零，當復位端電壓變?yōu)閷?nèi)部寄存器清零，當復位端電壓變?yōu)楦唠娖胶?，高電平后，CPUCPU開始要執(zhí)行程序。開始要執(zhí)行程序。 CPU CPU先通過先通過CECE端端( (片選端片選端) )呼叫呼叫存儲器存儲器(Flash)(Flash)，存儲器，存儲器從從OEOE端端( (數(shù)據(jù)輸出使能數(shù)據(jù)輸

15、出使能) )回應回應CPUCPU，CPUCPU再通過數(shù)據(jù)總線和再通過數(shù)據(jù)總線和地址總線從存儲器里取出地址總線從存儲器里取出主運行程序主運行程序進行處理，將中間進行處理，將中間數(shù)據(jù)存于數(shù)據(jù)存于暫存器暫存器(SRAM)(SRAM)，另外從，另外從碼片碼片(E2PROM)(E2PROM)中取出參中取出參數(shù)設置，進行處理，數(shù)設置，進行處理，CPUCPU此時輸出此時輸出維持電壓維持電壓，如果邏輯電，如果邏輯電路與軟件正常，路與軟件正常，CPUCPU將數(shù)據(jù)傳給顯示屏，顯示開機內(nèi)容；將數(shù)據(jù)傳給顯示屏，顯示開機內(nèi)容；若不正常則撤除維持電壓，使電源若不正常則撤除維持電壓，使電源ICIC斷電。斷電。3.3.1 3

16、.3.1 手機電源電路的基本工作過程手機電源電路的基本工作過程手機開機電路包括：開機按鍵、電源手機開機電路包括：開機按鍵、電源ICIC、CPUCPU、13MHz13MHz振蕩振蕩電路、電路、存儲器存儲器(Flash)(Flash)、暫存器暫存器(SRAM)(SRAM)、碼片碼片(E2PROM)(E2PROM)3.3.2 3.3.2 手機電源電路的組成手機電源電路的組成1 1電池供電電路電池供電電路2 2電源切換電路電源切換電路3 3開機和開機維持電路開機和開機維持電路4 4LDOLDO、開關型、開關型 DCDCDCDC變換器和電源管理變換器和電源管理ICIC5 5電源輸出電路電源輸出電路1、電

17、池供電電路手機電池通過手機電池通過4 4條線和手機相連，即條線和手機相連，即電池正極電池正極(BATT (BATT 等等 ) ) 、 電池數(shù)據(jù)電池數(shù)據(jù)或電池信息或電池信息(BSI(BSI、BATID BATID 、BATT-SER-DATA BATT-SER-DATA 等等) )、電池溫度電池溫度(BTEMP)(BTEMP)、電池地電池地(GND)(GND)。手機電池通過手機電池通過3 3條線和手機相連，即條線和手機相連，即電池正極電池正極、電池信息電池信息和和電池地電池地。手機電池常用符號有手機電池常用符號有 VBATT VBATT、VBATVBAT、BATTBATT、BATTPBATTP、

18、BATT+BATT+、VBVB、VBBVBB、B+B+、V-IN V-IN 等表示。等表示。手機電池手機電池數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)檢測電路檢測電路 通過封裝在電池內(nèi)部的通過封裝在電池內(nèi)部的下拉電阻下拉電阻RSRS來識別來識別電池類型電池類型，當手機裝上電池時，電阻當手機裝上電池時，電阻RSRS與電阻與電阻R270R270組成一個分壓電組成一個分壓電路，不同的路，不同的RSRS阻值會得到不同的電壓，電源管理阻值會得到不同的電壓，電源管理ICIC內(nèi)的內(nèi)的A/DA/D轉換器讀取轉換器讀取BSIBSI信號線的直流電壓，來獲取電池數(shù)據(jù)信號線的直流電壓，來獲取電池數(shù)據(jù)信息。信息。BSIBSI信號線的最大電壓為信號線的最

19、大電壓為2.8V2.8V。手機電池信息與手。手機電池信息與手機的開機也有一定的關系，若接觸不良，手機可能不開機的開機也有一定的關系，若接觸不良，手機可能不開機。機。2 2、電源切換電路、電源切換電路 電池電源電池電源BATT+BATT+，外接，外接USBUSB接口電源接口電源USB-PWRUSB-PWR，二者經(jīng)切換后，二者經(jīng)切換后產(chǎn)生公共電壓產(chǎn)生公共電壓B+B+。 當不插外部電源時，當不插外部電源時，BATT+BATT+信號分兩路輸出：一路經(jīng)過信號分兩路輸出：一路經(jīng)過D203D203、R281R281送到送到Q255Q255的的G1G1極，于是極，于是Q255Q255的的D1D1、S1S1導通

20、，導通，Q255Q255的的D1D1極輸出低電平，控制極輸出低電平，控制Q252Q252的的G G極為低電平，于是極為低電平，于是Q252Q252的的D D、S S極導通，極導通，BATT+BATT+通過通過Q252Q252的的D D、S S極轉換成極轉換成B+B+電壓。電壓。 當插入外部電源時，外部電源檢測信號當插入外部電源時，外部電源檢測信號CHG-DETCHG-DET為為“H”“H”，MIDRATE-CTRLBMIDRATE-CTRLB信號為信號為“L”“L”，U257-1U257-1輸出輸出“H”“H”，加到，加到Q256Q256的的G1G1極，于是極，于是Q256Q256管的管的D1

21、D1、S1S1導通，控制導通，控制Q256Q256的的D1D1極為低電極為低電平，一方面，把平，一方面，把Q251Q251管的管的G G極拉成低電平，極拉成低電平，Q251Q251啟動工作，啟動工作，其其D D、S S極導通，極導通，USB-PWRUSB-PWR轉換成轉換成B+B+電壓向手機供電；另一方電壓向手機供電；另一方面，面，Q256Q256的的D1D1低電平還加到低電平還加到Q255Q255的的G2G2極，使極，使Q255Q255的的S2S2、D2D2極極導通，導通，Q255Q255的的D2D2極為高電平，加到極為高電平，加到Q252Q252的的G G極，這樣極，這樣Q252Q252則

22、則關閉關閉BATT+BATT+到到B+B+的電路，手機完成啟動外部供電。的電路，手機完成啟動外部供電。摩托羅拉摩托羅拉E680E680手機電源切換電路原理圖手機電源切換電路原理圖3 3、開機和開機維持電路、開機和開機維持電路(1)(1)開機電路開機電路手機開機方式：手機開機方式：第一種是高電平開機第一種是高電平開機第二種是低電平開機第二種是低電平開機判斷方法：判斷方法：如果開機鍵的一端接地，則該手機是低電平觸發(fā)開機；如果開機鍵的一端接地，則該手機是低電平觸發(fā)開機；如果開機鍵的一端接電池，則該手機是高電平觸發(fā)開機。如果開機鍵的一端接電池，則該手機是高電平觸發(fā)開機。手機開機鍵的符號有手機開機鍵的符

23、號有 ON ONOFFOFF、ON KEYON KEY、 PWR ON PWR ONOFFOFF、 PWR ONPWR ON、 PWRONX PWRONX、 PWR SW PWR SW、 POW KEY POW KEY、 POWER POWER SWITCHSWITCH、 XPWRON XPWRON 等表示。等表示。(2)(2)開機維持電路開機維持電路手機開機后，開始運行開機程序，運行通過后，手機開機后，開始運行開機程序，運行通過后，CPUCPU需要需要輸出一個輸出一個維持信號維持信號來維持手機各路供電輸出。來維持手機各路供電輸出。手機維持信號符號：手機維持信號符號：1 1、摩托羅拉手機、西門

24、子等手機多使用、摩托羅拉手機、西門子等手機多使用 WDOG WDOG、WATCHDOGWATCHDOG2 2、三星手機多使用、三星手機多使用 PS-HOLD PS-HOLD、BB PWRBB PWR、PWR KEEPPWR KEEP3 3、諾基亞手機多使用、諾基亞手機多使用 CCONTCSX CCONTCSX4 4、松下手機多使用、松下手機多使用 IGNITION IGNITION5 5、其他手機采用、其他手機采用 WA_DOG WA_DOG、DC ONDC ON、VALONVALON等等5 5、電源輸出電路、電源輸出電路(1)(1)非受控電源輸出電路非受控電源輸出電路 只要按下開機鍵就有輸出

25、，這部分電壓大部分供給只要按下開機鍵就有輸出，這部分電壓大部分供給邏輯邏輯電路電路、基準時鐘電路基準時鐘電路，以使邏輯電路具備工作條件，以使邏輯電路具備工作條件( (即即供電、復位、時鐘供電、復位、時鐘) )，并輸出，并輸出開機維持信號開機維持信號，維持手機，維持手機的開機。非受控電壓一般是穩(wěn)定的直流電壓，可以用的開機。非受控電壓一般是穩(wěn)定的直流電壓，可以用萬用表測量，電壓值就是標稱值。萬用表測量，電壓值就是標稱值。(2)(2)受控電源輸出電路受控電源輸出電路 電源電路除輸出非受控電壓外，還輸出受控電壓，也就電源電路除輸出非受控電壓外，還輸出受控電壓，也就是說，輸出的電壓是受控的，這部分電壓大

26、部分供給是說，輸出的電壓是受控的，這部分電壓大部分供給手機射頻電路手機射頻電路中的壓控振蕩器、功放、發(fā)射中的壓控振蕩器、功放、發(fā)射 VCO VCO 等電等電路。路。手機為什么要輸出受控電壓呢？手機為什么要輸出受控電壓呢？一是這個電壓不能在不需要的時候出現(xiàn)，否則手機工作就紊一是這個電壓不能在不需要的時候出現(xiàn)，否則手機工作就紊亂了；亂了；二是為了省電，使部分電壓不需要時不輸出。二是為了省電，使部分電壓不需要時不輸出。 受控電壓一般受受控電壓一般受 CPU CPU 輸出的輸出的 RXEN(RXEN(接收使能接收使能) )、TXEN(TXEN(發(fā)射發(fā)射使能使能) )等信號控制，由于等信號控制，由于 R

27、XENRXEN、TXEN TXEN 信號為脈沖信號，因信號為脈沖信號，因此，輸出的電壓也為脈沖電壓，需用示波器測量，用萬用此，輸出的電壓也為脈沖電壓，需用示波器測量，用萬用表測量要小于標稱值。表測量要小于標稱值。諾基亞和摩托羅拉手機輸出電壓符號3.4 3.4 手機典型電源電路分析手機典型電源電路分析1 1、過壓、過壓/ /欠壓保護電路欠壓保護電路2 2、電源管理、電源管理ICIC供電電路供電電路3 3、電子開關和穩(wěn)壓器供電電路、電子開關和穩(wěn)壓器供電電路4 4、時鐘電路、時鐘電路5 5、手機開關機過程、手機開關機過程3.4.1 3.4.1 三星三星Z500Z500手機電源電路分析手機電源電路分析

28、一、過壓一、過壓/ /欠壓保護電路欠壓保護電路 手機電池電壓并不是直接加到手機的電源電路中，而是手機電池電壓并不是直接加到手機的電源電路中，而是通過通過過壓過壓/ /欠壓保護電路欠壓保護電路U410(MAX4842EXT)U410(MAX4842EXT)和和電子開關電子開關管管 U411(SI1426DH) U411(SI1426DH)加到電源電路中。加到電源電路中。 好處：使手機工作在正常的電壓范圍之內(nèi)，過壓和欠好處：使手機工作在正常的電壓范圍之內(nèi)，過壓和欠壓時保護手機。壓時保護手機。過壓保護集成電路過壓保護集成電路 MAX4842EXT MAX4842EXT 的引腳功能的引腳功能過壓過壓/

29、 /欠壓保護電路的工作過程欠壓保護電路的工作過程 裝上電池，裝上電池，VBATT VBATT 電池電壓經(jīng)電池接口電池電壓經(jīng)電池接口CN402CN402的腳的腳分為兩路：一路送入分為兩路：一路送入過壓保護集成電路過壓保護集成電路U410U410的腳；另一的腳；另一路送入電子路送入電子開關管（開關管（N N溝道場管）溝道場管）U411U411的腳的腳(D)(D)。因因U410U410的腳的腳( (使能控制使能控制) )接地，于是，接地，于是，U41OU41O導通，從其導通，從其腳送出一個高電平，送給電子開關管腳送出一個高電平，送給電子開關管U411U411的腳的腳(G)(G)，控，控制制 U411

30、 U411的的D D、S S極導通，極導通，U411U411導通后，從導通后，從U411U411的腳的腳(S)(S)送送出出V_IN(V_IN(電池轉化電壓電池轉化電壓) )，電壓為，電壓為3.6V3.6V。 二、電源管理二、電源管理ICIC供電電路供電電路 三星三星Z500Z500手機電源管理手機電源管理ICIC供電電路以供電電路以U401(PM6650)U401(PM6650)為核為核心構成，電源管理心構成，電源管理ICIC內(nèi)部集成了內(nèi)部集成了1313個穩(wěn)壓器，共產(chǎn)生以個穩(wěn)壓器，共產(chǎn)生以下各路供電：下各路供電：3131、3232腳送出腳送出VREG_MSMC_1.37VVREG_MSMC_

31、1.37V邏輯供電邏輯供電，電壓為，電壓為1.37V1.37V，主要給主要給CPUCPU供電。若無，則導致手機不開機。供電。若無，則導致手機不開機。3636、3737腳送出腳送出VREG_MSME_1.8VVREG_MSME_1.8V邏輯供電邏輯供電，電壓為，電壓為1.8V1.8V，主要給主要給CPUCPU及版本及版本ICIC供電。若無，則導致手機不開機。供電。若無，則導致手機不開機。1010腳送出腳送出VREG_USB_3.3V VREG_USB_3.3V USBUSB供電供電，電壓為，電壓為3.3V3.3V。若無，。若無，則則USBUSB功能失效。功能失效。3939腳送出腳送出VREG_M

32、MC_2.8VVREG_MMC_2.8V多媒體卡供電多媒體卡供電，電壓為，電壓為2.8V2.8V。若。若無，則導致手機不認多媒體卡。無，則導致手機不認多媒體卡。4242腳送出腳送出VREG_USIM_3.0VVREG_USIM_3.0V卡供電卡供電，電壓為，電壓為3V3V。若無，則。若無，則導致手機不認卡。導致手機不認卡。5050腳送出腳送出VREG_MSMP_2.6VVREG_MSMP_2.6V邏輯供電，邏輯供電，電壓電壓2.6V2.6V，主要給，主要給CPUCPU及版本及版本ICIC供電。若無，則導致手機不開機。供電。若無，則導致手機不開機。三星三星Z500Z500手機電源管理手機電源管理

33、IC 13IC 13個穩(wěn)壓器個穩(wěn)壓器5656腳送出腳送出VREG_MSMA_2.6VVREG_MSMA_2.6V音頻供電音頻供電，電壓，電壓2.6V2.6V。若無，。若無， 則導致手機無信號且無聲音。則導致手機無信號且無聲音。6464腳送出腳送出VREG_BT_2.8VVREG_BT_2.8V藍牙模塊供電藍牙模塊供電，電壓，電壓2.8V2.8V。若無，。若無，則導致手機藍牙功能失效。則導致手機藍牙功能失效。6767腳送出腳送出VREG_RFRX2_2.8VVREG_RFRX2_2.8V接收供電接收供電，電壓，電壓2.8V2.8V。若無，。若無，則導致手機無信號。則導致手機無信號。6969腳送出

34、腳送出VREG_RFRX_2.8VVREG_RFRX_2.8V接收供電接收供電，電壓，電壓2.8V2.8V。若無，。若無， 則導致手機無信號。則導致手機無信號。7373腳送出腳送出VREG_RFTX_2.8VVREG_RFTX_2.8V發(fā)射供電發(fā)射供電，電壓為，電壓為2.8V2.8V。若無，。若無，則導致手機不發(fā)射。則導致手機不發(fā)射。8181腳送出腳送出VREG_SYNT_2.8VVREG_SYNT_2.8V頻率合成供電頻率合成供電，電壓，電壓2.8V2.8V。若無，。若無，則導致手機無信號。則導致手機無信號。8484腳送出腳送出VREG_TCXO_2.8VVREG_TCXO_2.8V時鐘供電

35、時鐘供電，電壓為，電壓為2.8V2.8V。若無，。若無，則導致手機不開機。則導致手機不開機。三、電子開關和穩(wěn)壓器供電電路三、電子開關和穩(wěn)壓器供電電路電子開關和穩(wěn)壓器供電電路組成：電子開關和穩(wěn)壓器供電電路組成： 1 1、電子開關、電子開關 U402(MIC94060BC6) U402(MIC94060BC6)2 2、LDOLDO穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器 U405(MIC5205-2.7BM5) U405(MIC5205-2.7BM5)3 3、LDOLDO穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器 U407(MIC2212-MMBML) U407(MIC2212-MMBML)4 4、LDOLDO穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器 U408(MIC2211-JG

36、BML) U408(MIC2211-JGBML)1 1、電子開關、電子開關U402(MIC94060BC6)U402(MIC94060BC6) U402(MIC94060BC6)U402(MIC94060BC6)是一個電子開關，其腳為電壓是一個電子開關，其腳為電壓輸入端，來自于手機電池電壓，腳為輸出端，腳是輸入端，來自于手機電池電壓，腳為輸出端，腳是否有輸出，受控于腳的使能信號，當腳為高電平時，否有輸出，受控于腳的使能信號，當腳為高電平時，腳有輸出，腳輸出的腳有輸出，腳輸出的VATT_LCDVATT_LCD電壓為小屏顯示供電，電壓為小屏顯示供電，電壓為電壓為3.6V3.6V。若無，導致小屏無顯

37、示。若無，導致小屏無顯示。2 2、LDOLDO穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器U405(MIC5205-2.7BM5)U405(MIC5205-2.7BM5) U405(MIC5205-2.7BM5)U405(MIC5205-2.7BM5)是一個是一個LDOLDO穩(wěn)壓器，腳為輸入穩(wěn)壓器，腳為輸入端，腳為輸出端，腳為使能端，高電平使能，腳外端，腳為輸出端，腳為使能端，高電平使能，腳外接旁路電容。腳是否有輸出，受控于腳的使能信號，接旁路電容。腳是否有輸出，受控于腳的使能信號，當腳為高電平時，腳有輸出，腳輸出的當腳為高電平時，腳有輸出，腳輸出的YMU_VDD YMU_VDD 2.7V2.7V電壓，為各路電壓，為各路IC

38、IC供電，電壓為供電，電壓為2.7V2.7V。若無，則導致手。若無，則導致手機無音樂。機無音樂。3)LDO 3)LDO 穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器 U407(MIC2212-MMBML)U407(MIC2212-MMBML)U407(MIC2212-MMBML)U407(MIC2212-MMBML)內(nèi)含兩個輸出電壓為內(nèi)含兩個輸出電壓為2.8V2.8V的的LDOLDO穩(wěn)壓穩(wěn)壓器。器。4 4、LDOLDO穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器U408(MIC2211-JGBML)U408(MIC2211-JGBML)U408(MIC2211-JGBML)U408(MIC2211-JGBML)內(nèi)含一個輸出電壓為內(nèi)含一個輸出電壓為2.5V2

39、.5V的的LDOLDO穩(wěn)壓穩(wěn)壓器和輸出電壓為器和輸出電壓為1.8V1.8V的的LDOLDO穩(wěn)壓器。穩(wěn)壓器。四、四、三星三星Z500Z500手機手機時鐘電路時鐘電路1 1、32.768kHz32.768kHz晶體晶體OSC401OSC4012 2、19.2MHz19.2MHz時鐘晶振時鐘晶振OSC201OSC2013 3、48MHz48MHz晶體晶體OSC301OSC3014 4、電源管理、電源管理IC(U401)IC(U401)5 5、CPU(U302)CPU(U302)1)32.768kHz1)32.768kHz時鐘電路時鐘電路 裝上電池，裝上電池，VBATT VBATT 電池電壓通過保護電

40、路輸出電池電壓通過保護電路輸出V_INV_IN電電壓，送入電源管理壓，送入電源管理IC(U401)IC(U401)的腳，令的腳，令U401U401驅(qū)動驅(qū)動32.768kHz32.768kHz晶體晶體OSC401OSC401工作，產(chǎn)生工作，產(chǎn)生32.768kHz32.768kHz時鐘信號，在時鐘信號，在電源管理電源管理ICIC內(nèi)部整形后從其腳送出內(nèi)部整形后從其腳送出SLEEPCLK SLEEPCLK 休眠時鐘休眠時鐘信號，送給信號，送給CPUCPU的的A16A16腳。實際維修中，若腳。實際維修中，若32.768kHz32.768kHz晶體晶體OSC401OSC401損壞，會導致手機不開機。損壞，

41、會導致手機不開機。 32.768kHz 32.768kHz 時鐘信號的主要作用有兩個：一是作為手時鐘信號的主要作用有兩個：一是作為手機時間顯示的標準時鐘信號；二是加到機時間顯示的標準時鐘信號；二是加到CPUCPU電路后作為手電路后作為手機待機狀態(tài)的睡眠時鐘信號，使手機和基站通信間隔加長，機待機狀態(tài)的睡眠時鐘信號，使手機和基站通信間隔加長，手機更省電，但不影響正常使用。手機更省電，但不影響正常使用。2)19.2MHz 2)19.2MHz 時鐘電路時鐘電路 CPU CPU得到邏輯供電后，經(jīng)內(nèi)部轉換，從得到邏輯供電后，經(jīng)內(nèi)部轉換，從CPUCPU的的F18F18腳腳送出一個送出一個2.6V2.6V的的

42、TCXO-ENTCXO-EN時鐘啟動信號，加到電源管理時鐘啟動信號，加到電源管理IC(U401)IC(U401)的的5555腳，令腳，令U401U401從其從其8484腳送出一個電壓為腳送出一個電壓為2.8V2.8V的的VREG_TCXO_2.8VVREG_TCXO_2.8V時鐘供電電壓。時鐘供電電壓。19.2MHz19.2MHz晶振的晶振的4 4腳得到時鐘供電后，產(chǎn)生腳得到時鐘供電后，產(chǎn)生19.2MHz19.2MHz時鐘信號，從其時鐘信號，從其3 3腳腳送出，分三路輸出：一路經(jīng)送出，分三路輸出：一路經(jīng)C410C410送入送入U401U401的的5858腳，在腳，在其內(nèi)部放大后，從其其內(nèi)部放大

43、后，從其5353腳送出，再經(jīng)腳送出，再經(jīng)R406R406送給送給CPUCPU的的A18A18腳；一路經(jīng)腳；一路經(jīng)C232C232送入送入頻率合成器頻率合成器U203U203的的2828腳；另一腳；另一路經(jīng)路經(jīng) R109 R109、C130C130送入送入中頻中頻ICIC(U102)(U102)的的6 6腳。實際維修腳。實際維修中，若中，若19.2MHz19.2MHz晶振晶振OSC201OSC201虛焊或損壞，會導致手機不虛焊或損壞，會導致手機不開機或無信號。開機或無信號。 19.2MHz 19.2MHz時鐘信號的主要作用有兩個：一是為時鐘信號的主要作用有兩個：一是為CPU CPU 提供開機時所

44、需的時鐘信號，作為提供開機時所需的時鐘信號，作為CPUCPU的工作條件之一；的工作條件之一；二是經(jīng)分頻或倍頻后作為手機頻率合成器、調(diào)制與解二是經(jīng)分頻或倍頻后作為手機頻率合成器、調(diào)制與解調(diào)電路的基準時鐘信號。調(diào)電路的基準時鐘信號。3)48MHz 3)48MHz 時鐘電路時鐘電路 CPU CPU得到邏輯供電及得到邏輯供電及19.2MHz19.2MHz時鐘后，馬上驅(qū)動時鐘后，馬上驅(qū)動48MHz48MHz晶體晶體OSC301OSC301，產(chǎn)生，產(chǎn)生48MHz48MHz時鐘信號，給時鐘信號，給CPUCPU提供一工作時提供一工作時鐘信號。在實際維修中，鐘信號。在實際維修中，48MHz48MHz晶體晶體OS

45、C301OSC301虛焊或損壞也虛焊或損壞也會導致手機不開機。會導致手機不開機。 48MHz 48MHz時鐘信號的主要作用是：當手機開機后通話或時鐘信號的主要作用是：當手機開機后通話或運行程序時，工作時鐘由運行程序時，工作時鐘由19.2MHz19.2MHz時鐘信號轉為時鐘信號轉為48MHz48MHz時時鐘信號，使手機工作速度加快，運行程序更加快捷。鐘信號，使手機工作速度加快，運行程序更加快捷。五、三星五、三星Z500Z500手機開關機過程手機開關機過程1 1、32.768kHz32.768kHz晶體晶體OSC401 OSC401 2 2、19.2MHz19.2MHz時鐘晶振時鐘晶振OSC201

46、OSC2013 3、48MHz48MHz晶體晶體OSC301OSC3014 4、電源管理、電源管理IC U401IC U4015 5、版本、版本IC U301 IC U301 6 6、CPU CPU (1)(1)開機過程開機過程 裝上電池，裝上電池，VBATT VBATT 電池電壓經(jīng)電池接電池電壓經(jīng)電池接 CN402 CN402 的的1 1腳，腳，送入送入U410U410的的1 1腳與腳與 U411 U411 的的1 1、2 2、5 5、6 6腳，腳，U410U410、U411 U411 導通產(chǎn)生導通產(chǎn)生V_INV_IN，送入電源管，送入電源管ICU401 ICU401 的的3 3、5 5、6

47、 6、7777、29 29 、33 33 、35 35 、41 41 、52 52 、54 54 、65 65 、71 71 、8383腳。腳。電源管理電源管理IC IC U401U401得到得到V_INV_IN電池電壓電池電壓后，從后，從U401U401的的2424腳腳輸出一個輸出一個3V3V以上的以上的開機觸發(fā)電壓開機觸發(fā)電壓，為開機做好準備工，為開機做好準備工作。作。三星三星Z500Z500手機手機開關機原理圖開關機原理圖三星三星Z500Z500手機手機開關機工作原理開關機工作原理 按下按下開機鍵開機鍵后，將后，將U401U401的的2424腳電平拉低，驅(qū)動腳電平拉低，驅(qū)動U401U40

48、1工作，分別從工作，分別從其其3131、3737、5050、5656腳送出腳送出VREG_MSMCVREG_MSMC 1.371.37、VREG_MSME 1.8VVREG_MSME 1.8V、VREG_MSMP 2.6VVREG_MSMP 2.6V、VREG_MSMA 2.6VVREG_MSMA 2.6V邏輯供電，加到邏輯供電，加到CPUCPU。此時。此時CPUCPU滿足滿足工作所需的工作所需的“電源電源”條件。條件。CPUCPU得到邏輯供電后，從其得到邏輯供電后，從其F18F18腳送出一個腳送出一個電壓為電壓為2.6V2.6V的的TCXO_ENTCXO_EN時鐘啟動信號時鐘啟動信號，送給，

49、送給U401U401的的5555腳，令腳，令U401U401從其從其 8484腳送出一個腳送出一個2.8V2.8V的的VREG TCXO_2.8VVREG TCXO_2.8V時鐘供電信號時鐘供電信號， 19.2MHz19.2MHz晶振晶振OSC201OSC201的腳得到時鐘供電信號后，產(chǎn)生的腳得到時鐘供電信號后，產(chǎn)生19.2MHz19.2MHz時鐘信號，經(jīng)時鐘信號，經(jīng)C410C410送入送入U401U401的的5858腳，緩沖后從其腳，緩沖后從其5353腳送出，經(jīng)腳送出，經(jīng)R406R406送入送入CPUCPU的的A18A18腳，此腳，此時時CPUCPU滿足工作所需的滿足工作所需的“時鐘時鐘”條

50、件。接著，條件。接著，U401U401的腳送出一個的腳送出一個2.6V2.6V的的PON_RESET_NPON_RESET_N復位信號復位信號，送給，送給CPUCPU的的F14F14腳，此時腳，此時CPUCPU。滿足工作。滿足工作所需的所需的“復位復位”條件。條件。CPUCPU在得到在得到供電供電、時鐘時鐘及及復位復位后，開始工作，后，開始工作，并從版本并從版本U301U301內(nèi)部調(diào)用并運行開機程序，一旦運行通過后，內(nèi)部調(diào)用并運行開機程序，一旦運行通過后，CPUCPU從從D7D7腳送出一個電壓為腳送出一個電壓為2.6V2.6V左右的左右的PS_HOLDPS_HOLD開機維持信號開機維持信號，送

51、給，送給U401U401的的5757腳，用于維持各路供電持續(xù)輸出，完成開機過程。腳，用于維持各路供電持續(xù)輸出，完成開機過程。(2)(2)關機過程關機過程 手機關機后，電源管理手機關機后，電源管理IC U401IC U401的的2424腳又變?yōu)槟_又變?yōu)?.6V3.6V左左右的高電平，同時右的高電平，同時U401U401的的5959腳送出腳送出PM_INT_NPM_INT_N電源中斷信電源中斷信號號，送給，送給CPUCPU的的D6D6腳，用于檢測關機。腳，用于檢測關機。 當再次按下當再次按下開機鍵開機鍵后，后，U401U401的的1 1腳電平再次被拉低，腳電平再次被拉低，同時將同時將CPUCPU的

52、的D6D6腳電平也拉低，于是，腳電平也拉低，于是，CPUCPU撤消撤消開機維持開機維持信號信號，完成關機過程。，完成關機過程。3.5 3.5 手機充電電路分析手機充電電路分析一、手機充電電路的組成一、手機充電電路的組成1 1、充電檢測電路，檢測充電器是否插入手機充電座；、充電檢測電路，檢測充電器是否插入手機充電座；2 2、充電驅(qū)動電路，控制外接電源向手機電池進行充電；、充電驅(qū)動電路，控制外接電源向手機電池進行充電；3 3、電池電量檢測電路，檢測充電電量的多少。當電池充、電池電量檢測電路，檢測充電電量的多少。當電池充滿電時，向滿電時，向邏輯電路邏輯電路提供一提供一“充電已好充電已好”的信號，于的

53、信號，于是，是，邏輯電路邏輯電路控制充電電路斷開，停止充電?？刂瞥潆婋娐窋嚅_，停止充電。二、手機常用充電電路分析二、手機常用充電電路分析手機常用充電電路有兩種形式，手機常用充電電路有兩種形式，1 1、采用專用充電控制芯片；、采用專用充電控制芯片；2 2、將充電控制電路集成在電源管理、將充電控制電路集成在電源管理ICIC中，配合少量外圍中，配合少量外圍元件組成充電電路。元件組成充電電路。1 1、采用專用充電芯片的充電電路、采用專用充電芯片的充電電路 三星三星E808E808手機充電電路以手機充電電路以U204(IXC4054ES5-4.2)U204(IXC4054ES5-4.2)為為核心構成，核

54、心構成，LTC4054ES5-4.2LTC4054ES5-4.2是凌特公司推出的是凌特公司推出的ThinSOTThinSOT 封裝封裝150mA150mA鋰離子電池充電器，充電電流從鋰離子電池充電器，充電電流從1010150mA150mA可可編程，需要外接編程，需要外接MOSFETMOSFET、傳感電阻或阻塞二極管；具有、傳感電阻或阻塞二極管；具有恒流恒流/ /恒壓和自動重新充電功能；能直接從恒壓和自動重新充電功能；能直接從USBUSB口對單個口對單個鋰離子電池充電；預置電壓為鋰離子電池充電；預置電壓為4.2V4.2V，精度為，精度為1 1；具備；具備軟啟動、過流保護功能。軟啟動、過流保護功能

55、。三星三星E808E808手機充電電路手機充電電路三星三星E808E808手機充電電路手機充電電路1 1、當、當LTC4054ES5-4.2LTC4054ES5-4.2的的腳電壓腳電壓( (即電池電壓即電池電壓) )低于低于2.9V2.9V時，時， LTC4054ES5-4.2LTC4054ES5-4.2進入進入涓流充電模式涓流充電模式，在這種模式下，只，在這種模式下，只允許流過少量允許流過少量( (幾十毫安幾十毫安) )的電流；的電流；2 2、當電池電壓充到、當電池電壓充到2.9V2.9V以上時，以上時，LTC4054ES5-4.2 LTC4054ES5-4.2 進入進入恒流恒流充電模式充電

56、模式，以便為負載提供較高的電流；，以便為負載提供較高的電流；3 3、當電池電壓充到、當電池電壓充到4.2V4.2V時，時，LTC4054ES5-4.2 LTC4054ES5-4.2 進入進入恒壓充電恒壓充電模式模式，并且充電電流開始減小；，并且充電電流開始減?。? 4、當充電電流減小到設置的極限值時，、當充電電流減小到設置的極限值時，LTC4054ES5-4.2LTC4054ES5-4.2停停止輸出。止輸出。三星三星E808E808充電電路工作原理充電電路工作原理 手機充電器插入尾插后，尾插接口中的充電電壓手機充電器插入尾插后，尾插接口中的充電電壓(V_EXT_CHARGE)(V_EXT_CH

57、ARGE)一方面加到充電控制電路一方面加到充電控制電路U204U204的供電端的供電端腳；另一方面，腳；另一方面，V_EXT_CHARGEV_EXT_CHARGE還經(jīng)還經(jīng)R237R237、R238 R238 分壓后加分壓后加到到Q202Q202內(nèi)部場效應管內(nèi)部場效應管T1T1的柵極的柵極G1G1，控制，控制T1T1導通。導通。 由于由于Q202Q202的的T1T1管管D1D1極接極接CHARGER OKCHARGER OK信號信號( (來自尾插來自尾插) )，因此，因此，T1T1導通后，將導致導通后，將導致CHARGER OKCHARGER OK信號降為低電平，低信號降為低電平，低電平的電平的

58、CHARGER OKCHARGER OK信號被送到電源管理電路信號被送到電源管理電路U400U400，不但完，不但完成充電開機功能，而且還經(jīng)成充電開機功能，而且還經(jīng)I2CI2C總線送到總線送到CPUCPU電路，經(jīng)檢測電路，經(jīng)檢測后，確認是尾插充電器插入。后，確認是尾插充電器插入。三星三星E808E808充電電路工作原理充電電路工作原理 當當CPUCPU感知到充電器已插入后，開始輸出低電平感知到充電器已插入后，開始輸出低電平CHG ONCHG ON控制信號，加到三極管控制信號，加到三極管Q201Q201的基極，的基極，Q201Q201截止。于是，充截止。于是，充電電壓電電壓v_EXT_CHARG

59、Ev_EXT_CHARGE經(jīng)經(jīng) R236 R236、R239(R239(因因Q201Q201已截止，已截止，R239R239可以接入電路可以接入電路) )分壓后，加到分壓后，加到Q202Q202的的T2T2管的柵極管的柵極G2G2，控制，控制T2T2導通。導通。T2T2導通后，導通后，U204(LTC4054ES5-4.2)U204(LTC4054ES5-4.2)的腳外接電阻的腳外接電阻R235R235經(jīng)經(jīng)T2T2的的D2D2、S2S2接地，因此，接地，因此，U204(LTC4054ES5-4.2)U204(LTC4054ES5-4.2)內(nèi)內(nèi)部的充電驅(qū)動電路開始工作，并從部的充電驅(qū)動電路開始工

60、作，并從U204(LTC4054ES5-4.2)U204(LTC4054ES5-4.2)的腳輸出充電電壓，一方面為手機電池充電，另一方面，的腳輸出充電電壓，一方面為手機電池充電，另一方面，還經(jīng)電阻還經(jīng)電阻 R233 R233、R234R234分壓后產(chǎn)生分壓后產(chǎn)生MES-BATTMES-BATT電池充電信息信電池充電信息信號，加到號，加到CPUCPU電路，以便電路，以便CPUCPU了解電池電量的準確信息。了解電池電量的準確信息。 當充電完成后，當充電完成后，U204(LTC4054ES5-4.2)U204(LTC4054ES5-4.2)的腳變?yōu)楦咦?，的腳變?yōu)楦咦瑁捎谀_外接上拉電源由于腳外接上拉