プロの高周波基板、高速基板、ICパッケージ基板、半導体テスト基板、HDI基板、リジットフレッキ基板、PCB設計とPCB メーカー
iPcb会社-信頼できるPCBメーカー! お問い合わせ
0
PCB技術

PCB技術

PCB技術

PCB技術

WLAN放熱問題に基づくLDOソリューション
2022-07-06
View:31
Author:ipcb      Share

無線LANWLAN)またはWi-Fiネットワークは、ローカルおよびインターネットの情報およびデータ伝送を家庭で管理するシステムです。私たちは今、私たちの家庭安全システム、冷蔵庫、オーブン、暖房エアコン、ノートパソコン、携帯電話、その他の家庭用電子機器がお互いに会話ができるだけでなく、私たちと話ができることを期待しています。今日の傾向は、これらのすべてのエンティティを処理するために、電力消費量の小さいWLANデバイスと低いデバイスを作成することです。家庭におけるWLANの発展は飛躍的に進み、分散型WLANシステムの占有空間と放熱問題を解決することが大きな注目を集めています。では、WLAN放熱問題はどのようなものですか。

 

電力増幅器(PA)、低ノイズ増幅器(LNA)、フィルタは熱消費者(ワットや電力で測定されることが多い)だと言われています。通常、これらのデバイスはより速いデータレートで動作し、電力を「消費」したり、熱を放出したりすることで、線形性と正確性の再伝送の問題が発生したり、環境温度の変化による効率の損失が発生したりします。

 

これらは合理的な問題ですが、これらの機能のために電源を駆動するすべてのデバイスは、電源とPCBの「食べ過ぎ」問題に関連しても占めています。この装置の操作仕様の最終的な組み合わせは、高効率と小型です。

 

これらの問題を解決するために、従来の電源生成ソリューションの研究から始めます。電源電圧をダウンコンバートする簡単なLDOは良いスタートです。LDOソリューションは、小さなサイズのチップといくつかの抵抗/容量で実現しやすいが、効率が悪いです。24 Vから5 V LDO変換の場合、21%の効率レベルが得られます。また、高出力電流には膨大なヒートシンクが必要であり、これにより小型LDOの優位性が低下します。

 

より良い方法は、降圧DC−DCスイッチングレギュレータまたは降圧コンバータを使用することです。降圧コンバータ、ディスクリートインダクタ、スイッチングポリシーを使用して、24 V5 V電源の変換を管理し、より効率的なマーキングを実現します。これにより、この電源ソリューションの効率が21%から80%に向上します。

 

従来の降圧コンバータのレイアウトは約35.64 mm 2の空間を占有している(図2)。

 

従来の降圧コンバータPCBレイアウト(35.64 mm 2)。

 

しかし、これはPCB空間を消費するディスクリートインダクタに関連しています。これらのデバイスは、スイッチングレギュレータ設計のコンポーネント選択を完了するために、電源変換とある程度の設計工学的インテリジェントを完全に実現するために追加のキャパシタを必要とします。

 

7.6 LDO 图1.gif

図1

 

1の降圧コンバータはLDO効率の問題を解決したが、インダクタのサイズが大きすぎるため、全体のサイズの問題と戦っています。私たちはもっとよくできます。

 

降圧コンバータモジュールを使ってアップグレードしましょう。降圧コンバータモジュールはインダクタをICパッケージに吸収し、理論的にはPCB空間をさらに減らすことができます。しかし、この理論をさらに進めるためには、ある程度のパッケージアイデアを利用した降圧コンバータモジュールを選択する必要があります。

 

一部の降圧変調器ベンダーは、内蔵インダクタを集積回路の上部に積層することで次のステップを実装しています。

 

電源モジュールは、インダクタと降圧コンバータをシンプルでコンパクトなパッケージに統合しています。完成したパッケージでは、必要な外部素子は3つのキャパシタと4つの抵抗器です。

 

7.6 LDO 图2.gif

図2

 

インダクタンスIC回路降圧モジュールはPCBレイアウトのパッケージサイズをより小さくする;2.6ミリx 3ミリx 15ミリ(幅x長さx高さ)。

 

インダクタ/IC回路スタックを備えた降圧モジュールは、標準的な降圧コンバータソリューションが占有するPCB空間を大幅に削減します。レイアウト(27.93 mm 2)は従来の降圧コンバータレイアウト(35.64 mm 2)より27%優れています。

 

私たちの分散型家庭WLANシステムは家庭環境で使用され続けています。WLAN設計者が直面する課題の1つは、高電力効率と低PCB面積でこれらのシステムを実現することです。良いスタートは、完全な電源ポリシーから開始してから、残りのコンポーネントに移行することです。典型的なLDOソリューションは効率面で不足していることがわかりました。従来のICスイッチ降圧変換器は、寸法、設計サイクル時間、PCB面積利用率の面で不足していた。ICとインダクタを1つのパッケージにスタックするパッケージは、WLANシステムの温度とサイズを低減するための高効率と小型を提供します。

 

(株)iPCBPCBPCBAの設計、製造販売及びこれらの付随業務の電子相関事業を手掛けています。弊社の詳細はリンク:https://www.ipcb.jp/ 或いはhttps://www.ipcb.com/jpをご覧ください。