Leistungsfähiger Abwärtswandler mit hohem Wirkungsgrad von Fairchild Semiconductor reduziert den Stromverbrauch von Mobiltelefonen und verlängert so die Gesprächs-/Datenübertragungszeiten

Neues Produkt für GSM/GPRS/EDGE, 3G/3.5G und 4G-Leistungsverstärker bietet verbesserte Wärmeableitung bei kleinem Formfaktor

(PresseBox) - Die Entwickler von mobilen Geräten stehen dem Problem gegenüber, dass sich die Standards stetig ändern und dass immer längere Batterielaufzeiten sowie Gesprächs- und Datenübertragungszeiten erwartet werden. Um die Entwickler bei diesen Herausforderungen zu unterstützen, hat Fairchild Semiconductor (NYSE: FCS), ein weltweit führender Anbieter von leistungsfähigen Lösungen für Leistungselektronik und mobile Produkte, ein Leistungsmanagementprodukt für den RF-Teil von mobilen Endgeräten und Tablet-Computern entwickelt.
Als Teil seiner aktuellen mobilen Initiative und in enger Zusammenarbeit mit Kunden hat Fairchild den FAN5904 entwickelt, einen synchronen Abwärtswandler mit hoher Leistung und hohem Wirkungsgrad, der GSM/GPRS/EDGE, 3G/3.5G und 4G-Leistungsverstärker unterstützt (PA). Das Bauteil reduziert den Stromverbrauch in drahtlosen, mobilen Geräten und verlängert damit die Verbindungszeiten um mehr als 60 Minuten. Das Bauteil ist in einem kleinen Gehäuse verfügbar und benötigt nur eine Grundfläche von weniger als 23,5mm2. Der FAN5904 reduziert außerdem die Betriebstemperatur des Leistungsverstärkers bei gleicher RF-Leistung um mindestens 20ºC.
Der FAN5904 unterstützt Modi mit geringer und hoher Leistung für GSM/EDGE PAMs, sowie 3G/3.5G und 4G PAs. Im Modus für hohe Leistung ermöglicht der FAN5904 eine GSM-Tx-Ausgangsleistung von bis zu 35dBm, selbst wenn bei GSM/EDGE PAMs eine Antennenfehlanpassung mit einem VSWR von 3:1 vorliegt. Das Bauteil läuft im PWM-Modus bei einer Schaltfrequenz von 3MHz, liefert einen Ausgangsstrom von 2,3A und erreicht einen Wirkungsgrad von bis zu 92 Prozent. Für 3G/3.5G und 4G PAs arbeitet der FAN5904 mit einer geringeren Ausgangsleistung von bis zu 29dBm, was ebenfalls bei einem VSWR von 3:1 möglich ist.
Die Schaltfrequenz des FAN5904 im Modus für geringe Leistung liegt bei 6MHz im PWM-Modus für höhere Ströme. Bei kleinen Strömen von weniger als 100mA schaltet der FAN5904 in den PFM-Modus, um den Wirkungsgrad bei einer PA-Ausgangsleistung von weniger als 20dBm weiter zu optimieren.


Da der FAN5904 bei hoher Leistung bei 3MHz und bei kleiner Leistung bei 6MHz arbeitet, reichen eine 2520 Induktivität von 470nH und zwei 1508 Kondensatoren mit 4,7µF am Ausgang, so dass eine Leiterplattenfläche von weniger als 20,5mm2 benötigt wird. Muss die Fläche noch weiter reduziert werden, dann kann eine 2016 Induktivität mit 470nH implementiert werden, so dass die gesamte FAN5904 Lösung nur noch etwa 15mm2 belegt.
Die Ausgangspannung des Bauteils kann dynamisch von 0,4V bis 3,5V variiert werden, proportional zu der von einem externen DAC gelieferten analogen Eingangsspannung VCON von 0,16V bis 1,40V. Dadurch kann der PA mit einer Spannung versorgt werden, die einen maximalen Wirkungsgrad ermöglicht. Der FAN5904 bietet außerdem schnelle Übergangszeiten, so dass bei Leistungsschwankungen die Ausgangspannung innerhalb von weniger als 10µs nachgeregelt werden kann. Ein Stromregelkreis mit schnellem Einschwingverhalten gewährleistet eine ausgezeichnete Netz- und Lastregulierung. Der FAN5904 ist in einem flachen und nur 1,71 mm x 1,71 mm großen WLCSP-16 Gehäuse erhältlich.
Fairchild Semiconductor entwickelt Innovationen für mobile Designs und bietet eine große Palette von Lösungen für wichtige Design-Herausforderungen. Diese erlauben eine Erhöhung des Wirkungsgrads, eine Reduzierung des Platzbedarfs, die Gewährleistung einer hohen Signalqualität und eine Vereinfachung des Designs. Durch die Integration führender Schaltungstechnologien in kleine, fortschrittliche Gehäuse kann Fairchild entscheidende Vorteile für mobile Anwendungen bieten, wobei gleichzeitig die Größe, Kosten und Leistungsaufnahme der Designs reduziert werden können. Fairchild-Ingenieure arbeiten sehr eng mit den Hersteller mobiler Produkte zusammen, um eine kürzere Time-to-Market und Leistungsverbesserungen in nachfolgenden Generationen zu erreichen.
Fairchild Semiconductor: Solutions for Your SuccessTM
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Datum: 28.03.2012 - 15:34 Uhr
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