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[参考译文] 适用于 GSM 模块的 USB 调制解调器设计

Guru**** 1688460 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS82084, TPS5432
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/895914/usb-modem-design-for-gsm-module

主题中讨论的其他器件:TPS82084TPS5432

尊敬的所有人:


我想使用 USB 电源运行 GSM 模块。 在搜索时、我找到了您的一个文档(https://www.powersystemsdesign.com/articles/usb-modem-design/29/4298)。 它看起来是我的电路可能的一个。

文档中提到需要使用五个150uF 电容器进行能量转换。 但是、该电容器的值和数量是如何计算的? 您能帮我进行计算吗?

谢谢。

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    Aakash、您好!

    这篇文章已经很旧了。  您的 GSM 器件需要多大的峰值电流?  对于2A 电流、TPS82084电源模块可提供简单小巧的解决方案。

    本文中间介绍了电容器选择。  USB 开关将限制直流/直流和负载消耗的电流。  由于负载消耗的功率大于 USB 端口提供的功率、因此5V_USB 电压将下降。  输入端的电容器需要存储足够的能量、以便在 GSM 脉冲的持续时间内为负载提供3.3V 电压。

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    尊敬的 Chris:

    感谢您的回复。

    实际上、我的系统输入为5V、1A、对于 GSM、我需要在稳态模式下使用4V、2A。 我已经在使用 TPS54322。 但是、由于输入功率(5W)的限制、我想使用该文档中提到的方法(转换 USB 电源5V、0.5A 并运行 GSM)。

    我能够理解文档中提到的 USB 开关的使用。 此外、还了解了对电容器的需求。 我的问题是如何计算电容器的值?

    谢谢。

     

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    感谢您解释 Aakash。  您可以在 USB 开关和 GSM 之间使用 TPS82084。

    您需要8W 的输出功率、且输入功率仅为5W。  如果您假设直流/直流具有90%的效率、则实际需要在输入端提供8W/90%= 8.9W 的功率。  这个3.9W 的额外功率必须来自大容量输入电容器。  当电容器将所需的电流补充到直流/直流转换器中时、其电压从5V 下降到4V (并进一步下降)。

    假设平均输入电压为4.5V、3.9W 为867mA 的输入电流。  该电流从电容器中流出。  根据 I = C dv/dt、我们可以计算所需的 C。 dv 将约为1V、dt 是8W 脉冲的长度。  例如、如果8W 持续1ms、则需要87uF 的电容。  这是一个起始值;在模拟电路时可以找到一个更准确的值。

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    尊敬的 Chris:

    感谢您的所有支持和帮助。 现在、我已经非常清楚了、我可以继续进行计算。 我可以使用 TI 的在线仿真软件来仿真电路吗?

    我们目前使用的是效率为80%的 TPS54322。 但是、如果您建议使用 TPS82084、我们一定会考虑它。

    谢谢。

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    是的、TPS82084提供了 PSpice 模型、您的 USB 开关也应提供一些模型。

    是的、TPS82084比旧款 TPS5432更简单、更小巧、更高效。

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    您好、Chris、

    感谢您的所有帮助和建议。 将来、如需有关此案例的任何帮助、我将与您和 TI 联系。

    谢谢。