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1、1 PP TMPL001 Semiconductor Div. Seiko Instruments Inc. May 2005 手机电源手机电源管理管理 Seiko Instruments Inc. 内容内容 中国手机市场 2G 手机要求 日本手机市场场 3G 手机要求 手机方块图 产品介绍产品介绍 未来产品未来产品 总结总结 2 Seiko Instruments Inc. 中国手机市场中国手机市场 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Million 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Year 2G
2、3G Source : SII own research Seiko Instruments Inc. 2G 手机要求手机要求 主要主要 声音通话声音通话 加长使用时间 低消耗电流 高精度 便于携带 尺寸小 3 Seiko Instruments Inc. 日本手机市场日本手机市场 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Million 200020012002200320042005200620072008 YEAR 2G 3G Source : SII own research Seiko Instruments Inc. 0 5 10 15 20 25 30 M
3、illion 2002200320042005 Year CDMA2000 1x VGS FOMA Source : SII own research 日本日本 3G 手机市场手机市场 4 Seiko Instruments Inc. 3G应用在日本应用在日本 FOMA (Carrier : NTT Docomo) 手提电子钱包 视屏电话 CDMA1X (Carrier : KDDI) GPS with electrical compass FM Radio Tuner VGS (Carrier : Vodafone) TV Tuner Karaoke Seiko Instruments In
4、c. 通话功能, 视频电话,多媒体播放器, Web Browsing , E-Mail , Game 处理器高性能化 高效率 大电流输出 复杂的系统 有序控制 3G手机要求 5 Seiko Instruments Inc. 手机方块图手机方块图 RF part Base band part Power Supply part Battery Pack Li Battery Temp. Sensor TCXO or Power Amp Controller MPU Camera Module Bluetooth TM I/F GPO LCD Temp. Sensor Temp. Sensor I
5、ICBUS EEPROM Application Processor DC/DC RTC VD Transmitter Receiver Peripherals DC/DC for 3G mainly VR VR VRVR VR VR Charge Pump EEPROM VR Seiko Instruments Inc. 产品产品&未来介绍未来介绍 Voltage Detector / 电压检测器 Voltage Regulator / 电源稳压器 Charge Pump for LED Driver/ 充电泵 Temperature Sensor / 温度传感器 SNT Package /
6、 SNT封装 Programable port controller /可编程瑞口控制器可编程瑞口控制器 DC/DC for Power Amplifier / PA DC/DC 控制器控制器 6 Seiko Instruments Inc. VD (电压检测器) 3.000 V 3.150 V S- 1000 GND VOUTVDD Voltage Hysteresis Release Voltage Detection Voltage Reset IC Current consumption 100 1000 Response time (H L) 1000nA500nA S 10 S-
7、1000 Previous VD Low Consumption Current With High Speed Response No.1 Spec Seiko Instruments Inc. Power Supply for RF Circuit System Power Supply Battery Backup Power Supply Power Supply for Camera Module, SD Card Mobile Phone LiLi- ion batteryion battery Power management Suppress noise (emphasis o
8、n ripple rejection rate) Multi VR( (46) Small PKG (high output current is not required) Iout = 200 to 300 mA is required LDO PM IC (LDO6) LDO LDO LDO (电源稳压器)应用例子应用例子 S- 1112 S- 817 S- 1170,etc. 7 Seiko Instruments Inc. LDO For 手机手机 Requirement of LDO (电源稳压器) Realize current consumption of 9Awith rip
9、ple rejection ratio of 70dB 低消耗电流低消耗电流 eg. S- 1167 Series For 300mA of output ceramic cap. 0.1F 小巧外接组件小巧外接组件 eg. S- 1132 Series 小型轻巧小型轻巧 满足小空间满足小空间 Composite product 2ch VR built- in Shunt FET eg. S- 1711 Series Ultra Low Drop- out Voltage 0.4ohm at 300mA 低输入输出电压差低输入输出电压差 eg. S- 1170 Series Seiko In
10、struments Inc. 高纹波抑制率高纹波抑制率 消耗电流消耗电流 (typ.) 60dB S- 1112/22 S- L2985 S- 1167 70dB 80dB 9A LDO (电源稳压器)特性 Previous VD S- 1167 VinVout 高纹波抑制率高纹波抑制率20log Vin Vout 8 Seiko Instruments Inc. 应用例子应用例子 延长电话使用时间延长电话使用时间 , 降低待机时的消耗电流降低待机时的消耗电流 . 必須降低消耗电流必須降低消耗电流 eg. 9A S- 1167 在待机时间在待机时间, 减低减低操作中操作中的的IC及及副屏用的电
11、源副屏用的电源IC消耗电流消耗电流 Seiko Instruments Inc. VOUT ON/OFF In cellular phone, several VR are controlled by ON/OFF. Especially in 3Ghigh speed control is required. However, even VR output is set OFF, some charge remains in output capacitor. The following circuit may not operate properly. After VR is OFF, t
12、he remaining charge is discharged by turning on the discharge shut FET. Then Voutgoes to “L“. Discharge Shunt FET Output Capacitor 应用例子应用例子 S- 1711 9 Seiko Instruments Inc. LDO 研究案例 Bluetooth Module 大电流大电流S- 1170 高纹波抑制率高纹波抑制率S- 1112超低消耗电流超低消耗电流S- 1167 CMOS Camera Module LCD Module( (with Camera Modu
13、le) 后备电池充电用后备电池充电用S- 817 GPS Module 高纹波抑制率高纹波抑制率S- 1112 超低消耗电流超低消耗电流S- 1167 小型封装小型封装S- 1323 超低消耗电流超低消耗电流S- 1167 2个电压个电压S- 1711 高纹波抑制率及小封装高纹波抑制率及小封装 S- L2985: WLP(1.3x0.7x0.5) S- 1112 Baseband module SD/MS card 大电流大电流S- 1170 低输入输出电压差低输入输出电压差.S- 1132 TV/Radio Module RF Module Vibrator 小型封装小型封装S- 1323
14、高纹波抑制率高纹波抑制率S- 1112 超低消耗电流超低消耗电流S- 1167 Seiko Instruments Inc. LED驱动方块图 Charge pump Constant- current circuit (3 channels) Oscillator (600 kHz) ON/OFF function C+C Iout1 Iout2 Iout3 ON/OFF GND CPout RIset/VIset Soft start PFM controller + Reference voltage Charge pump part 内置有恒流 回路 S- 8813 无须无须电阻 和电
15、阻 和 稳定电流回路稳定电流回路 10 Seiko Instruments Inc. VIN IOUT1 IOUT2 IOUT3 GND ON/OFF RISETRISET CPOUT C+ C- R Vref variable current setting resistance type 应用例子应用例子 2个输出电流值调整方法个输出电流值调整方法: 电阻可变型电阻可变型和电压可变型电压可变型 ON/OFF VISETVISET CPOUT C+ C- variable voltage type 3沟道白光LED驱动(充电泵充电泵) Seiko Instruments Inc. 应用例子应
16、用例子 GND ON/OFF VINCONT FB RFB COUT VDD LED Driver IC Step- up switching Regulator SBDL (Coil) VOUT Control Signal LED驱动(DC/DC控制器控制器) 11 Seiko Instruments Inc. Temperature Sensor温度传感器温度传感器 温度传感器温度传感器温度开关温度开关 - 40+100 Temperature deg - 8.2mV/deg Output Voltage - 40+100 Temperature deg Det Output +60+9
17、5 5 deg Step S- 8110C/20C Vss Vout Vdd S- 8130 Vss Det Vdd RESET Seiko Instruments Inc. 小型封装小型封装方案方案 Thickness Mounting area Advanced small PKG “SNT” Package WLP DIP type Gull wing lead typeFlat lead type Wafer level CSP Small Thin TO- 92 S- L2985 D1.2W0.8H0.6 SOT- 23 SC82 SON 12 Seiko Instruments I
18、nc. DC/DC DC/DC V/R V/R CPU 系统复杂化系统复杂化 CPU的的端口不端口不足足 CPU的的端口不端口不足足 LCD CCD V/R 未来产品未来产品 Seiko Instruments Inc. 解决解决方法方法 : 1.能控制各种装置的ON/OFF 2.IC自身内置振荡回路,可以 有序控制时间 3.通过ICBUS可以与CPU通 信, 4.为了记忆初期的有序启动, 内置了EEPROM. 可编程可编程 瑞口控瑞口控制器制器 CPU ICBUS EEPROM DC/DC 8ch port DC/DC V/R V/R 可编程端口控制器可编程端口控制器 S- 7750 13
19、Seiko Instruments Inc. 10 Inductor (uH) Frequency (MHz) 30 50 0.1 1 10 20 40 Previous DC/DC For Cellular Phone 高高频化频化DC/DC 可以可以使用小型的使用小型的线圈线圈 实现实现手机的小型手机的小型化化 未来产品未来产品 Seiko Instruments Inc. Synchronous SWR Control Signal Reference Voltage PA PA用用DC-DC需具需具备备 : 1. 內置內置FET及及同步同步整流整流. 2. 输入电压输入电压直接直接输出
20、的输出的 旁旁路路FET,此此FET还需还需内内置置. 3. 低低导导通电阻通电阻. 4. 能够外部控能够外部控制制旁旁路路FET 和和DC/DC的的动动作作切换切换. 5. 根据外部基准根据外部基准电压电压进行设进行设 定的定的功能功能. 6. 高高频化频化,使用小型的使用小型的线圈线圈. RF Part Built- in Under Development 内置内置FET降压同降压同步步整流整流DC/DC PA(功率放大器功率放大器)电源用电源用 14 Seiko Instruments Inc. 内置内置FET降压同降压同步步整流整流DC/DC PA电源用建議规格 : 频率 2MHz
21、输出电压 0.48V to 3.6V 输出电流 550mA 封装 WLCSP 2.17mm2.17mm(Ball pitch=0.5mm) 2.17mm 2.17mm 0.60mm 9pin- WLCSP Seiko Instruments Inc. 特性特性 Reference Data EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 101001000 LOAD CURRENT (mA) EFFICIENCY(%) Vin=3.6V Vout=2.5V RDS(ON) vs Input Voltage 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 2.03.04.05.06.0 POWER_VINV Rdsm Pch Nch Bypass For Synchronous Rectification 90% 15 Seiko Instruments Inc. 低耗电 高精度 小型封装 高效率 大电流输出 系统有序控制 手机中使用的IC应具备下列特点 总结总结 Seiko Instruments Inc. Contact us at .hk .hk Thank you ! 谢谢 !
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