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用高效開關電源優化高速通訊產品的電源設計

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作者:吳 忠 時間:2005-11-13 來源: 收藏
(如ADSL、ROUTER等)通常需要一路或多路低電壓供電,如3.3V、2.5V,甚至1.8V,由于MCU或DSP處理速率很高,因此消耗電流也很大,比如16路ADSL局端板的3.3V需要高達8A的,而1.8V電源需要的供電電流則更大(達10A)。雖然傳統的開關電源模塊能夠滿足上述要求,但在成本、體積、熱損耗等方面仍給電流設計為員帶來很大的壓力。因此,本文介紹幾種優化的實際電路,以供參考。

1 利用開關電源模塊

本文引用地址:http://www.j9360.com/article/9733.htm

    眾所周知,開關電源模塊具有使用簡單、可靠性高、EMI噪聲低等優點,因此深得產品設計為員的喜愛,并成為通訊電源的首選方案。傳統的通訊產品需要的電源數目較少,且通常以+5V為主電源,開關電源不失為一種好的選擇。但是隨著高速、寬帶通訊產品的出現,DSP或MCU所需要的供電電壓越來越低,內核電壓已降至3.3V、2.5V甚至1.8V。另外,為了能與外部芯片例如ELASH、SDRAM及其它外圍器件接口,還需要5V、3.3V供電電壓。對于這類需要多組電源供電的產品,面臨著體積大、價格昂貴、低壓大電流輸出,特別是多路輸出時效率較低等諸多挑戰。如果完全采用電源模塊,會使產品成本增加、系統供電壓力增大,更重要的是,所占線路板面積較大,從而造成系統PCB布局困難。因此,設計時需合理的將電源模塊與DC-DC轉換芯片相結合,對電源進行優化設計。

2 利用線性調節器獲得低壓輸出

    有些設計為員利用線性穩壓器從5V或3.3V電源中采用降壓方式來獲得所需要的3.3V、2.5V或1.8V電壓。這在系統所需低壓電源電流較小時(如幾百mA),采用圖1所示電路不失為一種較好的低成本解決方案,不僅如此,由于線性電源具有干擾小、輸出噪聲低等優點,它還能為DSP或MCU內核提供很穩定的電壓。然而,如果內核需要低壓電流較大時,譬如,有的16路ADSL可能需要1.8V電源提供10A的輸出電流、千兆以太網交換系統可能要求3.3V電源提供8A的電流。對于前者,如果是從3.3V電源中采用線性電源降壓方式獲得1.8V,則該電源消耗的功率為:P1=(3.3V-1.8V)



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