作者: Helen Chen

越来越多的手机支持NFC功能。目前各个品牌的手机生产商(苹果,华为,小米,三星,联想等)生产的旗舰机和中高端机都支持NFC功能。手机里面现成 的, 能给NFC模块供电的电压是电池电压。但是电池电压在充满电以后,输出电压会随着客户的使用越来越低。从4.35V一直降到3V左右。而NFC模块的可靠工作范围和其供电电压有很大的关系,供电电压越低,可靠工作范围越窄。因此,如果直接拿手机内置电池给NFC模块供电,那么NFC模块的性能会随着电池电量的减少而越来越差, 大大影响了用户体验。

如果将电池电压通过一个DC-DC升压变换器转换到一个固定的电压(5V或 5.2V)给NFC模块供电,那么即使电池电压降得很低,DC-DC升压变换器的输出能保持始终不变,NFC模块就能一直稳定工作,用户在使用NFC功能的时候就不会因为电池电量的减小而受到影响。图1给出了DC-DC升压变换器给NFC模块供电的示意图。

 

1. DC-DC升压变换器给NFC模块供电的示意图

德州仪器的TPS61256A和TPS6125X 系列升压变换器的输入电压范围是2.3V到4.8V,输出电压有5V,5.2V等几档可选,静态功耗低、效率高、外围电路简单,正好适合于给NFC模块供电。但是给手机里面的NFC模块供电的电源芯片还有一个重要的指标,就是低辐射噪声,如果电源芯片的辐射噪声大,会干扰到手机的正常通讯,也会干扰到NFC模块的正常工作。下面我们来看一下TPS61256A辐射噪声的测试结果。

TPS61256A的辐射噪声测试结果

图2给出了用于辐射测试的升压变换器TPS61256A的原理图和参数。输入电压是3.6V, 输出电压是芯片默认电压5V。电感感量是1uH,输入电容的有效值是2.8uF,输出电容的有效值是7uF。输入和输出没有加任何额外的诸如像磁珠之类的滤波器。测试用的PCB板 是TPS6125x的评估板,也就是将TPS61256A直接焊在TPS6125x的评估板上作的测试。测试标准是CISPR22 Class B。

 

 

2. TPS61256A的原理图和参数

图3 给出了TPS61256A辐射噪声的测试结果。我们可以看到即使不加任何滤波器,用普通的四层板就可以通过CISPR22 Class B等级的辐射测试。在700MHZ到1GHZ这段手机通讯频段的辐射噪声非常小,因此TPS61256A非常适合给手机里的NFC模块供电。

 

 

图3.  TPS61256A辐射测试结果

德州仪器的TPS61256A和TPS6125X 系列升压变换器不仅静态功耗低、效率高、外围电路简单,而且有很低的辐射噪声。不仅可以给NFC模块供电,也适用于耳机,USB OTG 等产品。如果您感兴趣的话, 可以到TI网站下载用户手册作参考。