专利名称：上网卡模块的电源电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子技术领域，具体涉及一种上网卡模块的电源电路。
背景技术：
随着电子技术以及网络技术的飞速发展，上网本普及程度越来越高，需求量也越来越大。 在这种背景下，国内有公司基于自己的3G网络TD-SCDMA网络推出了内置有上网卡模块的上网本，而这种上网本则采用了PCI e邓ress mini card (外设器件互连特殊小卡接口标准，简写为PCIE)接口，此接口为标准化接口，便于各终端厂家快速开发和集成。基于目前3G网络覆盖不完全性考虑，各终端厂家在设计此PCIE接口上网卡模块时均加入了GSM模式，用以实现在没有TD信号网络覆盖的地方，消费者可以通过现有GSM网络的GPRS功能进行数据业务通信。 2006年5月针对GPRS应用，PCI-SIG发布了对电源的修改，只有满足这一更改
要求的PCIE接口才能保证满足GPRS的需求。该更改要求100 ii s内平均的峰值电流小于
2750mA，lS内的平均电流小于1100mA，从PCIE接口取得的电压仍然为3. 3V±9% ; 对于GPRS模块内PA(射频功率放大器)的电源电压大多需求在3. 8V左右，双时
隙发射持续时间可达到1150 ii s之久，重复周期为4. 6ms，电流最大为1. 8A。 上网卡模块的电源电路设置于PCIE接口与上网卡模块之间，用于将PCIE接口所
提供的电能转换为上网卡模块所需要的电压。 本发明人在实现本实用新型的过程中，发现现有技术至少存在以下问题[0008] 现有的上网卡模块的电源电路所能接受的电流通常仅为PCIE接口所提供的2. 75A的电流，在恶劣的环境下上网卡模块通常输出功率要比平时要高，此时则要求PCIE接口能够提供2. 75A以上的电流，而现有的上网卡模块的电源电路无法承受2. 75A以上的电流，所以也无法在恶劣的环境下为上网卡模块可靠供电。
实用新型内容本实用新型实施例提供了一种上网卡模块的电源电路，解决了现有的上网卡模块
的电源电路在恶劣的环境下无法为上网卡模块可靠供电的技术问题。 为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案 该上网卡模块的电源电路，包括设于PCIE接口与上网卡模块之间的升压电路，所
述升压电路所能承受的最大开关电流大于2. 75A，所述升压电路用于将从PCIE接口输入的
电压提升为所述上网卡模块所需的工作电压后输入所述上网卡模块。 与现有技术相比，本实用新型所提供上述技术方案具有如下优点 由于本实用新型中升压电路所能承受的最大开关电流大于2. 75A，在恶劣的环境
下，即使上网卡模块输出功率比平时高，PCIE接口提供2. 75A以上的电流也在升压电路的
承受范围之内，升压电路仍旧可将从PCIE接口输入的电压提升为上网卡模块所需的工作电压(通常为3. 8V)后从所述输出引脚输入所述上网卡模块，保证上网卡模块的正常运行，所以解决了现有的上网卡模块的电源电路在恶劣的环境下无法为上网卡模块可靠供电的技术问题。
图1为本实用新型的实施例所提供的升压电路与PCIE接口以及上网卡模块的连接关系示意图； 图2为本实用新型的实施例所提供的升压电路的内部结构的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。 本实用新型实施例提供了一种在恶劣的环境下能够为上网卡模块可靠供电的上网卡模块的电源电路。 如图1所示，本实用新型实施例所提供的上网卡模块的电源电路，包括设于PCIE接口与上网卡模块之间的升压电路，升压电路所能承受的最大开关电流大于2. 75A，升压电路用于将从PCIE接口输入的电压提升为上网卡模块所需的工作电压后输入上网卡模块。[0019] 由于本实用新型中升压电路所能承受的最大开关电流大于2. 75A，在恶劣的环境下，即使上网卡模块输出功率比平时高，PCIE接口提供2. 75A以上的电流也在升压电路的承受范围之内，升压电路仍旧可将从PCIE接口输入的电压提升为上网卡模块所需的工作电压(通常为3. 8V)后从输出引脚SW输入上网卡模块，保证上网卡模块的正常运行，所以解决了现有的上网卡模块的电源电路在恶劣的环境下无法为上网卡模块可靠供电的技术问题。 如图2所示，升压电路包括升压芯片以及与升压芯片相连的电解电容C2，升压芯
片包括输入引脚IN、输出引脚SW以及接地引脚AGND、PGND，输入引脚IN与PCIE接口相连；
输出引脚SW与上网卡模块以及电解电容C2相连；接地引脚AGND、 PGND接地。 本实施例中接地引脚AGND为模拟信号接地引脚，接地引脚PGND为大面积地接地
引脚。接地引脚AGND是为保证模拟信号具有稳定的基准电位而设置的接地，接地引脚PGND
主要用于为该升压芯片散热并为该升压芯片提供较大的地回路。 输出引脚SW包括输出引脚6和输出引脚7，两个输出引脚可以分担输出电压，增强该升压芯片的安全性。 本实施例中升压芯片所能承受的最大开关电流至少为3A。 3A远大于2. 75A，即使在最为恶劣的环境下即上网卡模块处于最大输出功率时，本实用新型所提供的升压芯片仍然也可以保证为上网卡模块可靠供电。 如图2所示，升压芯片还包括使能引脚EN、频率选择引脚FREQ、电压校准引脚FB、温度补偿引脚COMP以及软启动引脚SS，其中[0025] 使能引脚EN用于启动升压芯片； 频率选择引脚FREQ与输入引脚IN并联用于设置升压芯片的工作频率； 电压校准引脚FB用于校准输出引脚SW所输出的电压； 温度补偿引脚C0MP用于补偿升压芯片运行中温度对升压芯片的影响；[0029] 软启动引脚SS用于在升压芯片启动时进行缓冲保护。 本实施例中升压芯片可采用TPS61087升压芯片或Active-Semi公司生产的型号为ACT6139的芯片。这两种芯片性能比较可靠、稳定。 电解电容C2为钽电解电容。钽电解电容性能优良、工作温度范围宽而且形式多样，体积效率优异。 电解电容C2的电容值为1200 1800iiF之间，优选为1500 yF。[0033] 本实用新型中电解电容C2所选电容的容值为1500 iiF， ESR(EquivalentSeriesResistance,等效串连电阻)为0.2欧，max ripple A(最大纹波电流)为900mA，最大的输出电流为1.8A。 按输出引脚SW的输出电压为3.8V，升压芯片的效率按85X， PCIE接口的标准电压为3. 3V计算，输入引脚I N所接收的输入电流为2. 75A时，输出引脚SW可输出的最大电流为 2. 75*3. 3*0. 85/3. 8 = 1. 9A， 所以在100i! s的大功率发射时间内即上网卡模块内的射频功率放大器处于大功率输出的状态时基本无需加储能电容，而在超出100 ii s的1000 ii s时间内的电源电流为llOOmA，输出引脚SW可输出的最大电流为[0037] 1. 1*3. 3*0. 85/3. 8 = 0. 9A， 所以在该1000 ii s时间内的所需要储能电容提供的电流为0. 9A，由于ESR为0. 2欧，而0. 9*0. 2 = 0. 18V，所以电容上的电压会跌落180mV。 由于上网卡模块内的射频功率放大器的工作电压在3.3V以上，而升压芯片通过输出引脚SW所输出的电压为3. 8V，所以分配给储能电容跌落的电压值大约为3. 8-3. 3-0. 18 = 0. 42V，则电容值为0. 9*1000/420 = 2. 14mF，所以所选电容值应在2200 ii F为好，但鉴于上网卡模块的PCB面积以及此计算结果均在最恶劣情况计算，所以在本实施例中选用了 1500iiF电容，经测试电路可正常工作。 输入引脚IN与输出引脚SW之间还连接有第一电感L。第一电感L用于保证升压芯片的无误工作。PCIE接口最大输出电流为2. 75A，实际可按3A计算， 一般电感的纹波电流控制在0. 3*3 = 0. 9A ;计算流过电感的电流大约为3A+0. 5*0. 9 = 3. 45A，一般电感的饱和电流选择为3. 5A即可满足要求，另外电感的DCR(直流电阻，DC Resistance)在升压芯片工作时增加了功耗，所以所选电感的DCR值尽量小。[0041] 在本实用新型升压电路内，电感值可按下面的公式进行选择 = 3. 3V ;f = 1. 3MHz ;A/= | * = ; V。ut = 3. 8V ; 则电感值可选择 L " 4. 7 u H 实际使用中可在此基础上进行测试更改，最终选用3. 3 ii H，饱和电流为3. 5A的大电感。 电压校准引脚FB与输出引脚SW之间连接有第一电容C1，输出引脚SW通过第一电阻Rl与电压校准引脚FB并联后通过第二电阻R2接地。第一电容Cl具有反馈滤波的作用，设置第一电容C1是为了减小上网卡模块内的射频功率放大器在最大功率发射下的纹波，同时在射频功率放大器电源侧与升压芯片的电压校准引脚FB之间增加交流通路。因为升压芯片所选的工作频率在1. 3MHz，能够通过该交流通路快速响应因负载电流变化而引起的电压变化从而减小升压芯片的输出电源纹波。 输出引脚SW与电解电容C2之间还连接有稳压二极管D。稳压二极管D用于避免该升压芯片工作时出现输出短路。 温度补偿引脚C0MP通过串联的第三电阻R3以及第三电容C3接地，软启动引脚SS
通过第四电容C4接地。第四电容C4用于设置本实用新型升压芯片的启动时间。 上网卡模块为GPRS上网卡模块。GPRS上网卡模块可利用GSM网络进行数据业务
通信。当然，本实施例中上网卡模块也可以为TD-SCDMA+GSM双模上网卡模块或其他带GPRS
的上网卡模块。 以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
权利要求一种上网卡模块的电源电路，其特征在于包括设于PCIE接口与上网卡模块之间的升压电路，所述升压电路所能承受的最大开关电流大于2.75A，所述升压电路用于将从PCIE接口输入的电压提升为所述上网卡模块所需的工作电压后输入所述上网卡模块。
2. 根据权利要求1所述的上网卡模块的电源电路，其特征在于所述升压电路包括升压芯片以及与所述升压芯片相连的电解电容，其中所述升压芯片包括输入引脚、输出引脚以及接地引脚，所述输入引脚与所述PCIE接口相连；所述输出引脚与上网卡模块以及所述电解电容相连；所述接地引脚接地。
3. 根据权利要求2所述的上网卡模块的电源电路，其特征在于所述升压芯片还包括使能引脚、频率选择引脚、电压校准引脚、温度补偿引脚以及软启动引脚，其中所述使能引脚用于启动所述升压芯片；所述频率选择引脚与所述输入引脚并联用于设置所述升压芯片的工作频率；所述电压校准引脚用于校准所述输出引脚所输出的电压；所述温度补偿引脚用于补偿所述升压芯片运行中温度对所述升压芯片的影响；所述软启动引脚用于在所述升压芯片启动时进行缓冲保护。
4. 根据权利要求3所述的上网卡模块的电源电路，其特征在于所述电解电容为钽电解电容。
5. 根据权利要求4所述的上网卡模块的电源电路，其特征在于所述电解电容的电容值为1200 1800iiF之间。
6. 根据权利要求3所述的上网卡模块的电源电路，其特征在于所述输入引脚与所述输出引脚之间还连接有第一电感。
7. 根据权利要求3所述的上网卡模块的电源电路，其特征在于所述电压校准引脚与所述输出引脚之间连接有第一电容，所述输出引脚通过第一电阻与所述电压校准引脚并联后通过第二电阻接地。
8. 根据权利要求3所述的上网卡模块的电源电路，其特征在于所述输出引脚与所述电解电容之间还连接有稳压二极管。
9. 根据权利要求3所述的上网卡模块的电源电路，其特征在于所述温度补偿引脚通过串联的第三电阻以及第三电容接地，所述软启动引脚通过第四电容接地。
10. 根据权利要求1所述的上网卡模块的电源电路，其特征在于所述上网卡模块为GPRS上网卡模块或带GPRS的双模上网卡模块。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种上网卡模块的电源电路，属于电子技术领域。解决了现有的上网卡模块的电源电路在恶劣的环境下无法为上网卡模块可靠供电的技术问题。该上网卡模块的电源电路，包括设于PCIE接口与上网卡模块之间的升压电路，所述升压电路所能承受的最大开关电流大于2.75A，所述升压电路用于将从PCIE接口输入的电压提升为所述上网卡模块所需的工作电压后输入所述上网卡模块。本实用新型应用于改进上网卡模块的电源电路。
文档编号H02M3/00GK201490883SQ200920160190
公开日2010年5月26日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者陈雷 申请人:青岛海信移动通信技术股份有限公司