一招教你設(shè)計(jì)更小巧的通訊設(shè)備系統(tǒng)電源模塊

便攜電話、平板電腦等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（物聯(lián)網(wǎng)）的廣泛使用極大地提升了世界范圍內(nèi)的無線通信流量。相應(yīng)的，這也對(duì)通訊基礎(chǔ)設(shè)施——如基站、遠(yuǎn)端頻射單元（RRUs）、小型基地臺(tái)（蜂窩）等——提出了增容要求，以處理更多的信息流量。在下班路上，我們一路可以看見在各類公辦樓、水塔、體育館等建筑設(shè)施頂部、邊上矗立著多少基座和天線，它們數(shù)量眾多，無處不在。

鑒于基站的數(shù)量是如此巨大，縮小單個(gè)基站的面積便成了關(guān)鍵。基站內(nèi)的電源供給設(shè)施相比以前變得更小，我們因此可以增加數(shù)據(jù)通道，提升基站的信息流量。但是，在同樣面積的區(qū)域內(nèi)增加數(shù)據(jù)通道也意味著更多的設(shè)備產(chǎn)熱，因此基站內(nèi)的溫度也會(huì)相應(yīng)上升，這同樣是個(gè)問題。相比線性穩(wěn)壓器（LDO），降壓式DC/DC變壓器產(chǎn)熱更少，可保證基站內(nèi)溫度不會(huì)過快上升；考慮到全局系統(tǒng)信號(hào)和功率密度都大幅增加，控制溫度則顯得尤為重要。

圖一所示的是基站內(nèi)降壓式DC/DC電源模塊的能效典型圖。在輸入電壓和輸出電壓分別為12V、5V的同等條件下，一個(gè)線性穩(wěn)壓器最多能達(dá)到一個(gè)降壓式DC/DC變壓器42%的能效。

圖1：5V輸出電壓下TPS82130的電源模塊能效

一個(gè)電源模塊內(nèi)部有多個(gè)集成元件，無疑是縮小總尺寸最顯而易見的選擇。但是，找到一個(gè)可以在12V輸入電壓和1A輸出電流條件下工作的電源模塊卻不容易。作為非模塊類或單集成式電源供應(yīng)產(chǎn)品，TPS62130最高可支持17V輸入電壓、3A輸出電流。盡管配置了內(nèi)部晶體管和控制循環(huán)補(bǔ)償以縮小產(chǎn)品體積，TPS62130仍需要至少七個(gè)外元件以實(shí)現(xiàn)完整的功能，而這七個(gè)外部元件的尺寸約為100mm2。

TPS82130則是一款基于TPS62130的MicroSiP電源模塊。內(nèi)置的電感器是最大的電源供應(yīng)元件，并將外元件的數(shù)量減少至五個(gè)。因此，整個(gè)產(chǎn)品的尺寸得以縮小一半，僅為42mm2左右。

圖二所示的是TPS82130的完整印刷電路板布置圖。這是電源模塊的另一個(gè)優(yōu)勢，即與單元件TPS62130相比，其PCB布置圖得以大大簡化。

圖2：TPS82130電源模塊僅需五個(gè)外元件

為了支持各種適用條件，兩款設(shè)備的特征集幾乎一致：使能且電源良好的順序針腳、軟啟動(dòng)追蹤針腳（控制輸出電壓上升時(shí)間）、高效率溫升低、以及得益于DCS-控制拓?fù)?/span>穩(wěn)定而多樣的輸出過濾器。兩款設(shè)備均適用5V和12V的標(biāo)準(zhǔn)電軌或3V至7V之內(nèi)的任意電壓。特征集和輸入電壓范圍，保證了產(chǎn)品靈活的適用性，完美適配各類電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以及具體的應(yīng)用要求。