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499元4G手机，低端用户也不会买单 作者：孙昌旭   我周一刚从孟加拉回来，去之前绝对没有想到中移动漫游到当地的流量费竟然会到51.2元/M，真是一个晚上不小心房子就没了，收到短信那一瞬间，赶紧看数据漫游是否关闭，如临天敌。越是穷的国家，资费越贵。对流量/话费的担忧，中国老百姓与生俱来，因为我们曾经也很穷，而在我们很穷的时候，电话费也非常贵，比如从美国拨回国内电话28元/分钟。记得十年前出差到美国，刚上小学一年级的儿子打电话问我作业本放哪儿了，我说这里电话费很贵的，一分钟28元，儿子马上挂了电话。过一会儿，电话又响了，儿子在太平洋的另一边急切地说：“快点儿，作业本放哪儿了，现在不到一分钟！”   现在，让我们来分析一下国内的4G市场。近日，不断有传出大量低端4G手机库存的消息，甚至有传某4G超前的手机厂商大量裁员。真是冷幽默！因为，另一边，小米4、魅族MX4、1+、荣耀6、Nubia z7 max等4G手机一“码”难求，而这个“码”则是专为抢这些高性价比的旗舰手机诞生的“粮票”，补赋予各种天马行空的名称，比如“F码”、“NB码”等。   这里，不得不提的是，还有两个厂商在偷着乐——OPPO与vivo，他们3000元左右的4G手机卖得如火如荼，OPPO还在7月8月登上了当月4G手机销量冠军的宝座。   事已至此，其实很明白了：现阶段中国市场需要的是旗舰4G手机，因为中国消费者对于流量的普遍担忧，早期敢抢先用4G手机的都是中高端用户群，他们或可以公款报销，或者消费能力足够。但是，多数钟情千元以下手机，甚至500元以下手机的人是十分担心流量的，就算是3G手机，很多人也是关掉流量用wifi。很多消费者，他们要的是大屏智能手机而已，不懂2G，3G还是4G。   所以，我认为，这一次3G向4G的转变不同几年前2G向3G的转变，那一次消费者把智能手机和3G的概念混为一谈了，那时，他们要换的是小屏的功能机到大屏的智能机，其实，他们也不懂得2G与3G。他们认为，2G是小屏功能机，3G是大屏智能机，后者可以做很多事情，是小屏手机做不了的。所以，他们会非常热衷于买一台500元以下的大屏智能手机，然后，多数时间关掉数据流量。   但是，这一次低端用户的换机动力不足，屏还是那张屏，看起来没有什么变化。并且，更重要的是，中国老百姓对于流量的以生俱来的担忧。事实上，目前的4G流量费还是贵。有网友在我的微博中提议：“我个人认为4G套餐应该比对2.5G时期5元30M的消费档次，流量乘以4G速率再除以2.5G速率，这个速率倍数大概是50倍，因此4G套餐起价5元1.5G才合适。”当然这只是一个美好的梦想，在近几年，肯定不能实现。   所以，回到前文的低端4G手机库存与手机公司裁员事件。我认为一开始运营商与领头的4G手机厂商就将大家带到沟里去了。大家拼命要降低4G手机的价格，甚至上半年就将低端4G手机的价格定在了499元。前不久，小米与华为这两大中国手机厂商又在低端4G手机上推波助浪，599 vs 699元，但是，并没有引发低端消费者换4G的热潮。这一次，并不是价格低了消费者就会买单了，因为大家更担心“秋后算账（传说中的会吃楼盘的4G流量）”。当然，昌旭告诉你，流量绝对没有这么夸张，我每个月就200-300元话费而已。   所以，建议那些还在低端4G手机上摩拳擦掌、花主要精力的芯片公司与手机公司，这一次与上次2G-3G升级换代不同了，要冷静一点，产品定义与市场路径一定要吻合。除非，这款低端4G手机可以销往欧美的低端市场，倒是一个不错的市场定位。因为，那儿4G市场相对更成熟一些。

　　FAN3XXX系列是飞兆公司（FAIRCHILD）2007年10月推出的新产品，是一种高速低端MOSFET驱动器系列。 　　该系列各种驱动器与PWM控制器及功率MOSFET组合可设计出各种高频、大功率开关电源。根据驱动器的通道数、输出电流大小，有不同的封装及型号，可满足各种开关电源的大小结构及不同输出功率的需要，如表1所示。 表1 FAN3XXX型号列表 　　主要特点 　　FAN3XXX系列主要特点： 　　1 速度高 　　FAN3XXX在2.2nF负载时，输入90%到输出10%的时间小于35nS。在传播延迟上比很多竞争者要快。 　 　2 两通道间紧密匹配 　　FAN3224在4.7nF负载时，在两通道间的差别测量值小于0.5nS（典型值）。两通道并联时有极好的性能。 　　3 输入结构 　　FAN3XXX系列有单输入驱动器及双输入驱动器，应用十分灵活。单输入结构如图1所示。例如FAN322X双驱动器，每一通道都有使能端（EN），另一输入端输入反相或同相逻辑。 图1 单输入结构 　　双输入结构如图2所示。同相工作时将IN-端接L，使用IN+输入；反相工作时将IN+接H，使用IN-输入。其真值表如表2所示。 图2 双输入结构 　　FAN3100用作同相驱动器时接法如图3所示，其输入及输出波形如图4所示。从图中可看出：在VDD低于欠压锁存（UVL0）阈值时，无输出，只有VDD大于欠压锁存阈值电压时才有输出。 图3  FAN3100做同相驱动器的接法 图4  FAN3100做同相驱动器的输入/输出波形 　　FAN3100用作反相驱动器时接法如图5所示，其输入及输出波形如图6所示。 图5 FAN3100做同相驱动器的接法 图6 FAN3100做同相驱动器的输入/输出波形 　　4 CMOS或TTL逻辑电压兼容 　　FAN3XXX系列的各型号的输入信号是CMOS或TTL逻辑电压兼容，使设计更容易。在TTL电压输入时，其高电压≥2.0V；低电压≤0.8V。CMOS输入阈值与VDD有关，高电压≈0.6VDD；低电压≈0.4VDD。 　　5 封装尺寸小 　　在业界中FAN3XXX系列封装尺寸是最小的。2A驱动器采用2mm×2mm的MLP-6封装；4A驱动器采用3mm×3mm的MLP-8封装。另外，它也有SOLC及SOT标准封装。各种封装的尺寸如图7所示。 图7 FAN3XXX的封装 　　6 工作电压范围宽，其VDD极限值为20V。 　　典型应用电路 　　FAN3XXX系列MOSFET驱动器与PWM控制器及功率MOSFET可以组成各种不同结构的开关电源。图8是一种采用2个FAN3100 MOSFET驱动器（IC1、IC2）及3个功率MOSFET（Q1～Q3）组成的隔离式DC/DC转换器电路（图中未画出PWM控制器，仅画出PWM控制器输出的PWM信号）。 图8 隔离式DC/DC转换器电路 　　在图8中，IC1的IN-接地组成同相驱动电路，输出的PWM信号经驱动器后驱动开关器Q1，Q1的负载是高频变压器T1的原边线圈，高频变压器副边得电。 　　PWM控制器输出的PWM信号同时输入到高频变压器T2，经T2隔离后的PWM信号加到IC2的IN-端（IC2的IN+接地，组成反相驱动器），驱动器IC2的输出去控制变压器副边的MOSFET Q3（Q3作同步整流器）。 　　在T1副边上+下-时，Q2导通、Q3截止，电压经电感L1、COUT及负载供电，经Q2形成回路。在T1副边上-下+时，Q2截止，IC2输出的高电压使Q3导通。L1储存的能量向负载释放，经Q3形成回路，其工作状态如图9所示。这种同步整流的结构具有较高的转换效率。 图9 工作状态 　　图8仅画出驱动开关器Q1及驱动同步整流器Q3的部分电路。要输出电压稳定还需要将输出电压经光电耦合器隔离反馈到PWM控制器，改变输出脉冲宽度来调节输出电压，这部分电路未在图8中画出。 　　驱动器电流参数的选择 　　FAN3XXX系列低端MOSFET驱动器IC使用较方便、电路简单，在开关电源设计时主要是选择其电流参数。这里先介绍一下为什么MOSFET在工作时需要这样大的电流？ 　　MOSFET是一种栅极电压控制漏极电流的器件，在低端MOSFET中以地为基准，其漏极电流ID由栅极电压VG大小来决定（或VGS大小来决定）。VGS越大,则ID越大，如图10C所示。这好像与电流没有关系。但在栅极电压建立的过程中，由于在栅极与源极之间存在极间电容CGS（如图10a所示），驱动器需要提供电流向CGS充电，充电电流为IGS（如图10b所示）。当要求MOSFET导通时间很快，则要求充电电流很大。同样，在MOSFET要求很快关断时，CGS上的电荷要很快通过驱动器放掉，也会形成很大的放电电流。CGS的容量越大、要求MOSFET的开关速度越高，则在导通及关断过程中的充、放电流越大，这种充放电电流可达几A。 图10a MOSFET中的栅源电容 图10b MOSFET中的充电电流 图10C MOSFET的VGS 　　在功率MOSFET选定后，在数据资料（data sheet）中可找到总的栅极电荷QG值，按QG=CGS×VDD，求出CGS值。为满足电源的高频开关要求，尽可能选择QG小的MOSFET，不仅可满足高频开关要求，并且使驱动器功耗也较小。CGS值与MOSFET的输出漏极电流ID大小及其耐压大小有关，一般为几十nC到一百多nC。 　　表3给出各种不同QG条件时，在不同驱动器电流时的开关时间。设计者可参照表3选择电流参数。 　　在开关电源设计时，最大的开关频率是确定的，则开关时间也确定。其次根据选定的开关器，确定其QG，则利用表3可确定需要多大电流的驱动器。 　　驱动器的电流参数也可用近似的计算方法来计算，其计算公式如下： 　　开关导通时（输出源电流），IDVR ,SRC≥1.5（QG/tsw-on）            （1） 　　开关关断时（输入沉电流），IDVR,SNK≥1.5（QG/tsw-off）            （2） 　　式中，IDVR，SRC及IDVR,SNK是驱动器输出源电流或输入沉电流的电流中间值；QG是MOSFET的总栅极电荷（可从MOSFET资料中查到），1.5是实验测定的系数。 　　驱动器的功耗PDRIVE 　　驱动器的总功耗为每个驱动器功耗之和，每通道的功耗为： 　　PDRIVE=VDD×QG×fsw      （3） 　　式中，VDD为驱动器的工作电压，QG为MOSFET的总栅极电荷，fSW为开关频率。 　　按上式计算出的功耗应小于该驱动器最大允许的功耗。