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通信电源模块的同步整流设计

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Telecom Power Technology

·　４２　·Ａｐｒ．　１０，　２０２１，　Ｖｏｌ．３８　Ｎｏ．７ 2021年4月10日第38卷第7期

设计应用doi：10.19399/j.cnki.tpt.2021.07.013

通信电源模块的同步整流设计

王 芳（永城职业学院 电子信息工程系，河南 永城 476600）

摘要：传统的通信电源模块输出电压不稳，因此提出通信电源模块的同步整流设计。通过通信电源工作频率 分析、参数设定与选型以及电路结构设计完成通信电源模块整体设计。并经过对比实验证明，设计的通信电源模块输出电压较为稳定，该同步整流设计可以有效提高输出电压的稳定性，具有一定的实际应用价值。关键词：同步整流技术；通信电源；工作频率

Design of Synchronous Rectification of Communication Power Module

WANG Fang(Department of Electronic Information Engineering, Yongcheng Vocational College, Yongcheng 476600, China)

Abstract: The output voltage of the traditional communication power module is unstable, so the synchronous rectification design of the communication power module is proposed. Through communication power supply operating frequency analysis, parameter setting and selection, and communication power supply circuit structure design, the communication power supply module design is completed. And the comparative experiment proves that the output voltage of the designed communication power module is relatively stable, which proves the effectiveness of the synchronous rectification design of the communication power module to improve the stability of the output voltage.Keywords: synchronous rectification technology; communication power supply; working frequency

0 引 言

当前网络技术的普及和4G、5G的广泛应用，使

得通信向着更加便捷、高速以及多元化的方向发展，

各种不同类型的移动数据终端都能够实现对数据的传

输和接收[1]。随着通信量的增加，移动数据终端的

通信设备工作量也随之不断增加，这就要求通信设备

不仅要具备更加强大的数据处理功能，而且还要确保

通信电源模块具有稳定的输出电压，只有这样才能保

证设备的稳定运行[2]。基于此，引进同步整流技术

来稳定通信电源模块的输出电压。

1 通信电源模块设计

1.1 通信电源工作频率分析

为了确保通信电源的可持续供电，在通信电源

模块设计过程中应该先确定通信电源工作频率[3]。

若缩小通信电源体积，则电源开关部位的能耗会随

之增大，严重影响了通信电源模块的工作性能。以

PLOSS表示通信电源能耗，f表示通信电源工作频率，

两者的关系可以表示为：

PLOSS=f1.2 （1）

根据式（1），通信电源损耗为电源开关运行频率的1.2次方。为了显著提高通信电源设备的工作频

率，需对通信电源工作频率范围进行规划，科学设定

模块中各元器件的参数。常规通信电源的额定工作电

压为220 V，可直接选择电源中的内势转动频率作为

电源频率的控制范围[4]。此外，也需要考虑电阻与

模块工作频率的关系。用Rf表示模块反馈电阻，则

模块反馈电阻与通信电源能耗之间的关系为：

f6LOSS1

17.8210RP−=×× （2）

1.2 参数设定及选型

首先，设定通信电源模块中的电压反馈电阻。

结合平均电流经过反馈电阻时的实际需要，在通信电

源模块的FB端需要形成压降形式的电压变化，电路

应当由轻载状态转变为满载状态，并完成对电压的下

冲[5]。反馈电阻计算公式为：

Rf=V/50 （3）

式中，Rf表示反馈电阻；V表示通信电源模块的理

想输出电压；50是通信电源模块满载时的输出电流，

单位为μA。选择VIKI545-5260型号反馈电阻作为

通信电源模块的反馈电阻元器件，该型号反馈电阻的

温度系数为PTC，额定功率2 W，外观为平面片状结构，

更有利于提高输出电压的稳定性[6]。

其次，设定通信电源模块中的电流采样电阻。

通信电源模块在满载状态运行过程中，其最大的采收稿日期：2021-02-22作者简介：王 芳（1983-），女，安徽淮北人，本科，讲师，主要研究方向为计算机应用技术。

 2021年4月10日第38卷第7期

·　４３　·Telecom Power TechnologyＡｐｒ．　１０，　２０２１，　Ｖｏｌ．３８　Ｎｏ．７　王 芳：通信电源模块的 同步整流设计

样电流为50 μA，为保证通信电源模块稳定运行，

应确保每路输出电感电流的平均值为15 A。选择

WSL1206R0500FEA型号电阻作为电流采样电阻，该

采样电阻温度系数为±65 （ppm/℃），工作温度

为-55～125 ℃。

最后，选择合适的功率电感。通信电源模块设

计中应严格控制滤波电感，选用新型螺旋封装的贴片

功率电感，如图1所示。

图1 新型螺旋封装贴片功率电感结构

螺旋封装贴片功率电感更有利于平衡直流电阻

与交流电阻，其优势主要有以下5点。一是加大电流

密度，可将电感导线看作平面导体，受电流影响较

小，由此可有效加大电流密度；二是效率较高，一般

在95%以上；三是螺旋封装功率电感具有较好的热

传导性，其热通道距离较短，因而温升较低；四是体积小，该结构可以减小电感高度；五是工作频率范围

广，温度范围大[7-9]。根据上述操作，完成通信电源

模块中关键元器件参数设定及选型。

1.3 通信电源电路结构设计

经过上述参数设定，开始进行通信电路结构设计。

为实现本文通信电源的广泛应用，以HIP25840-89

型号主控芯片作为通信电源模块的核心元件，用于实

现对通信电源模块四相交错并联同步整流变换装置的

驱动，如图2所示。

由图2可以看出，该电路整体结构中HIP25840-

89型号主控芯片产生的多路相位彼此之间的PWM脉

冲超过90°，在PWM脉冲的两端与驱动装置进行相

互连接，每个驱动装置之间都会产生两组不同形式的

互补波形，以此实现PWM脉冲与HIP25840-89型号

主控芯片相互连接的四路同步整流电路。在整个电路

结构当中，四路同步整流电路中每组变换装置的下

端均连接着MOSFET管，并且均是通过反向并联的

方式连接[10]。其中两组同步整流电路变换装置下端

MOSFET管又构成了通信电源模块的供电电路，为其

日常运行提供5 V和12 V的电源电压。为了简化通

信电源模块，采用5个模拟开关与1个分压电阻组成

的电路作为主要的供电电路，向四路电路传输工作电

3.3V

3.3V

3.3V

3.3V3.3V

0.1 μF×2220pF56kΩ

220pF

3.3V10nF

3.9pF27nH

3.9pF27nH

220pF10nF

10nFSI

1100CC2019181716

1SCLK

SO2

3

45

6789101112131415SCLK

SO

2GDO

GVDDDCOUPL

0GDO

CSn0GDOCSnX0SCL_2

X0SCL_1

AVDDAVDDRFPRFNAVDDAVDDSIGND

DGUARDRBIASGND

2GDO

t/sH IP25840-89

图2 电路结构设计

 2021年4月10日第38卷第7期Ａｐｒ．　１０，　２０２１，　Ｖｏｌ．３８　Ｎｏ．７　Telecom Power Technology

·　４４　·压。最终完成对通信电源电路同步整流的设计，该电

路的输入电压为直流12 V，输出电压为直流2.5 V，

额定输出电流为335 A，工作频率为125 kHz，纹波

电压大小为32 mV。

2 对比实验

利用BSpice软件，以某常见通信设备为实验对

象，根据其日常通信工作原理将两台通信设备分别与

本文模块和传统通信电源模块连接，通过分析通信设备的运行情况验证两种通信电源模块的实际应用性能。

按照两种通信电源模块的设计思路，完成原始电路的

搭建，并将其与硬件电路相互连接，通过调试后，可

对两组通信电源模块进行合理优化。分别对连接通信

设备的两种不同通信电源模块提出输入电流为25 A、

20 A、15 A、10 A、5 A以及0 A的要求，记录两种

通信电源模块的输出电压，验证两种通信电源模块的

实际应用效果。记录的实验结果数据如表1所示。

表1 两种通信电源模块实验结果对比表

输入电流/A本文通信电源模块传统通信电源模块

工作效率/（%）输出电压/V工作效率/（%）输出电压/V2586.3510.876.369.5

2087.3610.981.3212.3

1589.3111.082.3615.2

1087.3611.06.3210.3

589.3511.37.6213.6

088.3611.31.2511.5

由表1可知，本文设计的通信电源模块在工作

效率和输出电压方面都优于传统通信电源模块。通过

对比实验进一步证明本文提出的基于同步整流技术的

通信电源模块在实际应用中可以显著提高工作效率，

具有更好的应用效果和应用性能。

3 结 论

通过通信电源模块的同步整流设计研究，提出

一种全新的通信电源模块，将该模块应用于实际的通

信设备能够为通信设备的日常运行提供更加充足的电

源条件，并实现对多个通信设备在连接时的同步整流。

该通信电源模块的设计思路同样也适用于其他相同功

能的电源模块设计，为同步整流技术的广泛应用提供

创新思路。

参考文献：

[1] 王 强.电力通讯电源蓄电池在线监测及系统维护的设计与实现[J].电子世界，2017（3）：179.[2] 赵习猛，朱永平，周 三.风光柴储+氢互补一体化通信电源供电系统的优化设计[J].湖南邮电职业技术学院学报，2020，19（1）：11-13.[3] 王巍龙，马玉龙，宋文超.某航改型燃气轮机发电机组应用于通信电源系统可行性浅析[J].燃气轮机技术，2020，33（2）：64-68.

[4] 王志坚.IDC机房建设相关问题分析探讨[J].中国新通信，2019，21（1）：98.[5] 徐砚星，李克民.发展电源智能化管理 提高电源运维水平[J].电信技术，2018（5）：54-55.[6] 吴华栋，杨碧石.基于同步整流技术的分析与研究[J].电子测试，2019（23）：48-49.[7] 曹继舜，杨晓华.一种基于TEA1791A的同步整流功率拓展电路：201721191199.6[P].2018-04-20.[8] 刘东立，张逸凡，李欣桐，等.基于同步整流技术的Buck变换器研究[J].电动工具，2020（2）：21-25.

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高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真设计word版

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高频同步整流BUCK变换器的设计与仿真

反激开关电源同步整流芯片

反激开关电源同步整流芯片

反激开关电源同步整流芯片

1.引言

1.1 概述

概述部分的内容可以包括反激开关电源同步整流芯片的基本定义和背景介绍。以下是一个示例：

概述

反激开关电源同步整流芯片是一种关键性的电子元器件，用于电源系统中，主要用于功率转换和能量传输。随着科技的不断进步和电子设备的普及，对于高效节能的电源系统需求日益增加。反激开关电源同步整流芯片作为其中的重要组成部分，具有优异的性能和特点，被广泛应用于各个领域，如电子通信、工业自动化、航空航天等。

激开关电源同步整流芯片具备自主调节电压的能力，能够有效提高整个系统的能量利用率，从而实现更高的能源转换效率和功率密度。相对于传统的非同步整流技术，同步整流技术能够减少功率损耗并提高电源的稳定性和可靠性。因此，反激开关电源同步整流芯片在电源系统的设计中起着重要的作用。

本文将对反激开关电源同步整流芯片进行深入探讨，重点介绍其原理、应用和优势。我们将从理论和实际应用的角度出发，探究同步整流技术在电源系统中的作用和意义。此外，我们还会对反激开关电源同步整流芯片的发展前景和应用场景进行分析和展望。

通过本文的研究和分析，我们希望读者能够更加深入地了解反激开关电源同步整流芯片的原理和应用，明确其在电源系统中的重要性，并对其未来的发展趋势和应用前景有一定的了解。同时，我们也希望通过本文的分享，为相关领域的研究和开发人员提供一些借鉴和参考，推动电源技术的进步和创新。

1.2文章结构

文章结构主要包括以下几个部分：

1. 引言：在这一部分首先对整片文章进行一个概述，概括介绍反激开关电源同步整流芯片的基本原理和应用。接下来，对整篇文章的结构进行说明，明确文章的目的和内容安排。最后，阐明撰写本文的主要目的，为读者整个阅读过程提供一个整体的引导。

2. 正文：正文部分是重点，本文将探讨反激开关电源的原理和应用，以及同步整流技术的作用和意义。在2.1节，将详细介绍反激开关电源的原理，包括工作原理、电路结构和关键元件的功能以及其应用领域。在2.2节，将着重阐述同步整流技术在反激开关电源中的作用和意义，包括工作原理、优势和应用范围。在正文部分，我们将结合实例和实验结果来说明这些概念和理论。

同步整流mos驱动波形异常_概述说明以及解释

同步整流mos驱动波形异常_概述说明以及解释

同步整流mos驱动波形异常 概述说明以及解释

1. 引言

1.1 概述

本文旨在探讨同步整流MOS驱动波形异常现象，并通过对其原因、影响以及解决方法的分析，提供读者在遇到类似问题时的指导和帮助。同步整流技术作为一种高效能转换电路，被广泛应用于各种电子设备中。然而，在实际应用过程中，我们可能会面临波形异常的情况，这不仅会影响系统性能，还可能导致设备损坏或故障。

1.2 文章结构

本文将按照以下结构进行论述：

第一部分：引言。在本节中，我们将介绍文章的背景和目的，并简要说明文章的结构。

第二部分：同步整流MOS驱动波形异常。我们将首先对该主题进行简要介绍，包括定义和基本概念；然后讨论造成波形异常的原因；最后列举一些常见的波形异常类型。

第三部分：概述说明。该部分将从宏观角度对同步整流技术和MOS驱动原理进行简要说明，并阐述波形异常对系统性能的影响。

第四部分：解释波形异常发生可能因素和原因分析方法。这一部分将探讨导致波形异常的可能因素，例如输入电源相关问题、外界干扰和设计上存在的问题，并介绍相应的原因分析方法。

第五部分：解决和预防波形异常的方法和措施具体说明。我们将提供一些具体的方法和措施来解决和预防波形异常，包括调整电路参数和设计优化建议、降低外界干扰及滤波措施推荐以及故障诊断与排除方法介绍。

1.3 目的

本文旨在帮助读者理解同步整流MOS驱动波形异常现象，了解造成该异常的原因，并提供适用的解决方法和措施。通过深入研究该主题，读者将能够更好地识别和处理类似问题，提升系统性能并避免潜在不良影响。

2. 同步整流mos驱动波形异常：

2.1 简介：

同步整流MOS（Metal-Oxide-Semiconductor）驱动器是一种常见的电路模块，用于控制电源中的交流信号，并将其转换为直流信号。然而，在实际应用中，我们可能会遇到各种波形异常，即输出波形与期望波形不一致的情况。本节将简要介绍同步整流MOS驱动波形异常的背景和重要性。

常用半桥同步整流芯片

常用半桥同步整流芯片

常用半桥同步整流芯片

1.引言

1.1 概述

半桥同步整流芯片是一种常用的电力电子器件，它主要用于将交流电源转换为直流电源。半桥同步整流芯片是通过控制开关管的导通和关断来实现电流的正向传导和反向传导，从而实现对电源的高效整流。相对于传统的整流电路，半桥同步整流芯片具有快速开关速度、低功耗损失和高效率的特点。

半桥同步整流芯片的应用领域非常广泛。它可以在电力供应系统中用于交流电源的变换和整流，如逆变电源、风力发电系统和太阳能电池组等。同时，在电动汽车充电机、电源适配器和电焊设备中，半桥同步整流芯片也扮演着重要的角色。其技术发展不仅能提高整流效率，减少功耗，还能保证电源稳定输出，并最大限度地延长电器设备的使用寿命。

本文将系统介绍半桥同步整流芯片的原理和应用。首先，我们将深入解析半桥同步整流芯片的工作原理，包括开关管的导通和关断过程、电流传输机制等。其次，我们将探讨半桥同步整流芯片在不同领域的应用，重点关注其在电力转换和能源管理中的应用。最后，我们将总结该芯片的优缺点，并展望其未来的发展方向。

通过本文的阅读，读者将对半桥同步整流芯片的基本原理和应用有所了解，具备一定的实际应用能力。我们希望本文能为相关领域的从业人员和电子技术爱好者提供有价值的参考。同时，我们也希望能够引起更多人对半桥同步整流芯片技术的关注和研究。 1.2文章结构

1.2 文章结构

本文将围绕半桥同步整流芯片展开，通过以下几个部分进行阐述。

首先，在引言部分，我们将对半桥同步整流芯片进行概述，介绍其基本原理和应用领域。通过对这一概览的了解，读者可以对半桥同步整流芯片有一个初步的认识。

接下来，在正文部分，我们将分为两个小节来详细讨论半桥同步整流芯片。首先，我们将深入探讨它的原理，包括其内部电路结构、工作原理和模块组成等方面。我们将解释半桥同步整流芯片是如何实现高效能量转换和电压稳定的。随后，我们将介绍半桥同步整流芯片在各种领域中的应用，如电源电子、通信设备和电动车等。我们将详细说明半桥同步整流芯片在这些应用中的优势和特点，并通过实际案例加以说明。