AP2953在上网本中的应用

AP2953是一种高压大功率降压DCDC芯片，适用于基于ARM架构的上网本中，用于实现高效电力转换和供应。ARM架构的上网本因其低功耗、轻便、成本低廉和较长的续航时间等特点，受到广泛欢迎。AP2953芯片是由无锡芯朋微电子有限公司采用自主开发的BCD工艺设计制造的，用于便携式移动计算设备、移动视频设备和通信设备等领域。 AP2953芯片的工作特性如下： - 输入工作电压范围较宽，可以在4.75V到23V之间进行调整。 - 输出电压可调范围广，最低可至0.925V，最高可达20V。 - 可提供高达3A的连续负载电流输出，保证系统在不同状态下的稳定运行。 - 高效率，最高可达到95%，有助于节能和提升设备的工作持久性。 - 内置振荡频率为340KHz，旨在最小化对系统其他部分的电磁干扰（EMI）。 AP2953内部结构主要包含两颗MOS管，并采用电流型控制方式实现同步整流降压功能。其工作原理基于负反馈控制，通过外部电阻分压后的输出电压反馈与内部上管峰值电流进行比较，从而调节占空比以控制输出电压。 AP2953的应用设计中包括了多个方面： - 输出电压计算，通过公式Vo=0.925V*(1+R1/R2)来确定。 - 电感量的选择，需要考虑电感峰值电流和饱和电流，以及电感纹波电流的峰值。 - 输入电容的选择，应使用低ESR的陶瓷电容以提供交流通路，并计算输入电压纹波。 - 输出电容的选择，同样使用低ESR的陶瓷电容以维持直流输出电压，并计算输出电压纹波。 - 补偿器件的选择，主要是设置COMP脚，确定系统带宽和相位裕度，从而控制系统的稳定性和动态响应。 - Layout设计注意事项，包括电感、电容的布局以及SW脚、BST电容、输入电容和反馈电阻的走线和位置选择。 在设计AP2953的典型应用电路时，还需要考虑到软启动过程，该过程在上电时会由于反馈电压低于0.3V而进入110KHz的工作模式，直到软启动电容充电至0.925V时结束。AP2953还具备过流保护、短路保护和过温保护功能，能够在异常情况下保护系统和芯片不受损害。 在上网本的供电结构设计中，AP2953负责将适配器电压或电池组电压高效率地转换为系统5V主电压，然后由其他DCDC转换器和低噪声LDO进一步转换为系统内部各个部分所需的电压。这样，AP2953不仅提高了上网本的整体电源转换效率，还优化了上网本的持久续航能力。 在布局（Layout）设计时，需要注意元件布局对电路性能的影响。例如，SW脚的走线应该粗而短，电感应靠近相应脚位，输入电容和芯片地形成的环路要小，而反馈电阻需要靠近反馈脚，并远离SW信号以避免干扰。同时，还需考虑到大电流负载的散热问题，散热路径的设计要保证可以有效地将IC所产生的热量耗散掉。 总结以上知识点，AP2953芯片作为上网本的核心电源转换部件，其高效、大功率的特性对于提升上网本的性能和用户体验至关重要。通过合理的应用设计和精细的布局规划，可以充分发挥该芯片的性能，确保上网本的稳定运行和长时间续航。