用高效開關(guān)電源優(yōu)化高速通訊產(chǎn)品的電源設(shè)計(jì)
利用開關(guān)電源模塊
眾所周知，開關(guān)電源模塊具有使用簡單、可靠性高、EMI噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，因此深得產(chǎn)品設(shè)計(jì)為員的喜愛，并成為通訊電源的首選方案。傳統(tǒng)的通訊產(chǎn)品需要的電源數(shù)目較少，且通常以+5V為主電源，開關(guān)電源不失為一種好的選擇。但是隨著高速、寬帶通訊產(chǎn)品的出現(xiàn)，DSP或MCU所需要的供電電壓越來越低，內(nèi)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(chǎn)品，電源設(shè)計(jì)面臨著體積大、價(jià)格昂貴、低壓大電流輸出，特別是多路輸出時(shí)效率較低等諸多挑戰(zhàn)。如果完全采用電源模塊，會使產(chǎn)品成本增加、系統(tǒng)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(tǒng)PCB布局困難。因此，設(shè)計(jì)時(shí)需合理的將電源模塊與DC-DC轉(zhuǎn)換芯片相結(jié)合，對電源進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
利用線性調(diào)節(jié)器獲得低壓輸出
有些設(shè)計(jì)為員利用線性穩(wěn)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(tǒng)所需低壓電源電流較小時(shí)（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(yōu)點(diǎn)，它還能為DSP或MCU內(nèi)核提供很穩(wěn)定的電壓。然而，如果內(nèi)核需要低壓電流較大時(shí)，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(wǎng)交換系統(tǒng)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）×10=17W，轉(zhuǎn)換效率僅為：POUT/（P1+POUT）=18/33=54%。除此之外，該電源為了保證正常工作，需要占用很大的PCB面積以便散熱，同時(shí)負(fù)載還需要與該電源保持一定距離，否則，系統(tǒng)性能會由于溫升太高而受到影響。
眾所周知，開關(guān)電源模塊具有使用簡單、可靠性高、EMI噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，因此深得產(chǎn)品設(shè)計(jì)為員的喜愛，并成為通訊電源的首選方案。傳統(tǒng)的通訊產(chǎn)品需要的電源數(shù)目較少，且通常以+5V為主電源，開關(guān)電源不失為一種好的選擇。但是隨著高速、寬帶通訊產(chǎn)品的出現(xiàn)，DSP或MCU所需要的供電電壓越來越低，內(nèi)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(chǎn)品，電源設(shè)計(jì)面臨著體積大、價(jià)格昂貴、低壓大電流輸出，特別是多路輸出時(shí)效率較低等諸多挑戰(zhàn)。如果完全采用電源模塊，會使產(chǎn)品成本增加、系統(tǒng)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(tǒng)PCB布局困難。因此，設(shè)計(jì)時(shí)需合理的將電源模塊與DC-DC轉(zhuǎn)換芯片相結(jié)合，對電源進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
利用線性調(diào)節(jié)器獲得低壓輸出
有些設(shè)計(jì)為員利用線性穩(wěn)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(tǒng)所需低壓電源電流較小時(shí)（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(yōu)點(diǎn)，它還能為DSP或MCU內(nèi)核提供很穩(wěn)定的電壓。然而，如果內(nèi)核需要低壓電流較大時(shí)，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(wǎng)交換系統(tǒng)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）×10=17W，轉(zhuǎn)換效率僅為：POUT/（P1+POUT）=18/33=54%。除此之外，該電源為了保證正常工作，需要占用很大的PCB面積以便散熱，同時(shí)負(fù)載還需要與該電源保持一定距離，否則，系統(tǒng)性能會由于溫升太高而受到影響。
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