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升壓變換器給NFC模塊供電應用方案

來源: 發布時間:2021-12-11 16034 次瀏覽

越來越多的手機支持NFC功能。目前各個品牌的手機生產商(蘋果,華為,小米,三星,聯想等)生產的旗艦機和中高端機都支持NFC功能。手機里面現成的,能給NFC模塊供電的電壓是電池電壓。但是電池電壓在充滿電以后,輸出電壓會隨著客戶的使用越來越低。從4.35V一直降到3V左右。而NFC模塊的可靠工作范圍和其供電電壓有很大的關系,供電電壓越低,可靠工作范圍越窄。因此,如果直接拿手機內置電池給NFC模塊供電,那么NFC模塊的性能會隨著電池電量的減少而越來越差, 大大影響了用戶體驗。

  如果將電池電壓通過一個DC-DC升壓變換器轉換到一個固定的電壓(5V或 5.2V)給NFC模塊供電,那么即使電池電壓降得很低,DC-DC升壓變換器的輸出能保持始終不變,NFC模塊就能一直穩定工作,用戶在使用NFC功能的時候就不會因為電池電量的減小而受到影響。圖1給出了DC-DC升壓變換器給NFC模塊供電的示意圖。

升壓變換器給NFC模塊供電應用方案

  圖1. DC-DC升壓變換器給NFC模塊供電的示意圖

  德州儀器的TPS61256A和TPS6125X 系列升壓變換器的輸入電壓范圍是2.3V到4.8V,輸出電壓有5V,5.2V等幾檔可選,靜態功耗低、效率高、外圍電路簡單,正好適合于給NFC模塊供電。但是給手機里面的NFC模塊供電的電源芯片還有一個重要的指標,就是低輻射噪聲,如果電源芯片的輻射噪聲大,會干擾到手機的正常通訊,也會干擾到NFC模塊的正常工作。下面我們來看一下TPS61256A輻射噪聲的測試結果。

  TPS61256A的輻射噪聲測試結果

  圖2給出了用于輻射測試的升壓變換器TPS61256A的原理圖和參數。輸入電壓是3.6V, 輸出電壓是芯片默認電壓5V。電感感量是1uH,輸入電容的有效值是2.8uF,輸出電容的有效值是7uF。輸入和輸出沒有加任何額外的諸如像磁珠之類的濾波器。測試用的PCB板 是TPS6125x的評估板,也就是將TPS61256A直接焊在TPS6125x的評估板上作的測試。測試標準是CISPR22 Class B。

升壓變換器給NFC模塊供電應用方案

  圖2. TPS61256A的原理圖和參數

  圖3 給出了TPS61256A輻射噪聲的測試結果。我們可以看到即使不加任何濾波器,用普通的四層板就可以通過CISPR22 Class B等級的輻射測試。在700MHZ到1GHZ這段手機通訊頻段的輻射噪聲非常小,因此TPS61256A非常適合給手機里的NFC模塊供電。

升壓變換器給NFC模塊供電應用方案

  圖3. TPS61256A輻射測試結果

  德州儀器的TPS61256A和TPS6125X 系列升壓變換器不僅靜態功耗低、效率高、外圍電路簡單,而且有很低的輻射噪聲。不僅可以給NFC模塊供電,也適用于耳機,USB OTG 等產品。如果您感興趣的話, 可以到TI網站下載用戶手冊作參考。


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