本文將為大家介紹WIFI6產(chǎn)品中的電源應(yīng)用。

Wi-Fi 6中的一項(xiàng)新技術(shù)就是允許設(shè)備規(guī)劃與路由器的通信，減少了保持天線通電以傳輸和搜索信號(hào)所需的時(shí)間，這就意味著減少電池消耗并改善電池續(xù)航表現(xiàn)。而說到支持WIFI6這項(xiàng)技術(shù)的路由器品牌，華碩當(dāng)之無(wú)愧，它作為行業(yè)老大哥，一直在路由器行業(yè)有著舉足輕重的地位，我們就參考華碩 RT-AX56U來談?wù)?a target="_blank">DC-DC的應(yīng)用。

WIFI6 的最新芯片主要有QCA6391、BCM6755等，這里看一下RT-AX56U上的BCM6755對(duì)DC電路要求：

選型注意事項(xiàng)：

針對(duì)BCM6755芯片平臺(tái)，VCORE大電源需要滿足AVS的如下需求，而M3tek的MT3136滿足BCM平臺(tái)的AVS測(cè)試需求。

針對(duì)其他電源選型，需要滿足如下需求：

從RT-AX56U的參考設(shè)計(jì)我們來看一下MT3102和MT3136有哪些主要特征：

我們也做了一系列的產(chǎn)品測(cè)試驗(yàn)證工作，目前可以與MT3136 PIN TO PIN的設(shè)計(jì)做到一樣功能效果的基本沒有，針對(duì)其他WIFI6芯片DCDC這塊，我們也做了MT3129和其它同類產(chǎn)品測(cè)試功能對(duì)比，MT3129也獲得了更好的性能，關(guān)鍵是價(jià)格也會(huì)比其它方案更好。

再說幾個(gè)常見問題：

DC/DC的PWM/PFM自動(dòng)切換控制功能定義為GreenOperation（GO）。即當(dāng)輸出電流較小時(shí)采用PFM模式、輸出電流較大時(shí)切換至PWM模式的工作定義為GO功能。

問2：何謂軟啟動(dòng)功能？

為防止沖擊電流而減緩上升速度的功能。

問3：PWM/PFM有什么差異？

PWM 是目前應(yīng)用中開關(guān)電源中最為廣泛的一種控制方式，它的特點(diǎn)是噪音低，滿負(fù)載時(shí)效率高且能工作在連續(xù)導(dǎo)電模式。現(xiàn)在市場(chǎng)上有多款性能好，價(jià)格低的PWM集成芯片，比如UCI842/2842/3842,TDAI6846,SGI525/2525/3535。

PFM 高效率，具有靜態(tài)功耗小的優(yōu)點(diǎn)，但它沒有限流的功能，也不能工作于連續(xù)導(dǎo)電方式，控制方法實(shí)現(xiàn)起來不太容易，濾波困難，價(jià)格貴。常見的有MAX641,TL447等。

PWM-PFM 兼具：DC-DC變換器是通過與內(nèi)部頻率同步開關(guān)進(jìn)行升壓或降壓，通過變化開關(guān)次數(shù)進(jìn)行控制，從而得到與設(shè)定電壓相同的輸出電壓，PFM控制時(shí)，當(dāng)輸出電壓達(dá)到在設(shè)定電壓以上時(shí)即會(huì)停止開關(guān)，在下降到設(shè)定電壓前，DC/DC變換器不會(huì)進(jìn)行任何操作，但如果輸出電壓下降到設(shè)定電壓以下，DC/DC變換器會(huì)再次開始開關(guān)，使輸出電壓達(dá)到設(shè)定電壓。PWM控制也是與頻率同步進(jìn)行開關(guān)，但是它會(huì)在達(dá)到升壓設(shè)定值時(shí)，盡量減少流入線圈的電流，調(diào)整升壓使其與設(shè)定電壓保持一致，與PWM相比，PFM的輸出電流小，但因PFM控制的DC/DC在達(dá)到設(shè)定電壓以上時(shí)就會(huì)停止動(dòng)作，所以消耗的電流就會(huì)變得很小，因此消耗電流的減少可以改進(jìn)低負(fù)荷時(shí)的效率，PWM在低負(fù)荷時(shí)雖然效率較遜色，但因其紋波電壓小，且開關(guān)頻率固定，所以噪聲濾波器設(shè)計(jì)比較容易，消除噪聲也比較簡(jiǎn)單。

問4：考慮ESR對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)有什么用呢？

主板上的每個(gè)電容，設(shè)計(jì)時(shí)一般是按最大負(fù)載時(shí)的工作情況來設(shè)計(jì)的，因此，在大多數(shù)情況下，只要更換和原電容參數(shù)值相等的電容即可，當(dāng)然，如果追求超頻性或穩(wěn)定性，可以適當(dāng)提高一些。ATTENTION！這里有個(gè)誤區(qū)：原參數(shù)值指的主要是什么？大多數(shù)人可能以為是電容的容量。其實(shí)你錯(cuò)了。在高頻開關(guān)電源中，決定電容取值的主要參數(shù)是耐壓及ESR（等效串聯(lián)電阻），而不是容量。電容的容量，只在信號(hào)發(fā)生、高通、低通、帶通等幾類電路中有意義，而在濾波方面并沒起多大作用。電源的穩(wěn)定性，主要體現(xiàn)在紋波電壓的大小，一般情況，CPU的供電要求在輸出最大負(fù)載電流時(shí)，紋波電壓低于100mV，最大負(fù)載電流可以這樣計(jì)算：

假如某CPU的最大功耗為90W，核心電壓為1.5V，那么最大負(fù)載電流為：90W/1.5V=60A

假設(shè)最大紋波電壓為100mV,則要求電容的ESR值:ESR ＜ 100mV/60A=1.66mΩ

例如，兩顆功耗同樣是70W的CPU，前者電壓是3.3V，后者電壓是1.8V。那么，前者的電流就是I=P/U=70W/3.3V大約在21.2A左右。而后者的電流就是I=P/U=70W/1.8V=38.9A，達(dá)到了前者的近一倍。在通過電容的電流越來越高的情況下，假如電容的ESR值不能保持在一個(gè)較小的范圍，那么就會(huì)產(chǎn)生比以往更高的紋波電壓（ripple voltage) （理想的輸出直流電壓應(yīng)該是一條水平線，而紋波電壓則是水平線上的波峰和波谷）。對(duì)于3.3V的CPU而言，0.2V漣波電壓所占比例較小，還不足以形成致命的影響，但是對(duì)于1.8V的CPU而言，同樣是0.2V的紋波電壓，其所占的比例就足以造成數(shù)字電路的判斷失誤。

問5：那紋波電壓（電流）和ESR有什么關(guān)系？

Ur=ESR*Ir

而在開關(guān)電源輸出端，隨著開關(guān)頻率的低到高紋波電流一般是負(fù)載電流的20％~40%。如果負(fù)載8A時(shí)，紋波電流應(yīng)該是1.6~3.2A。單顆電容的紋波特定溫度頻率下電流參數(shù)是1～2A。所以8A的負(fù)載要有3顆電容并聯(lián)。

對(duì)于電容的紋波電流跟頻率和溫度有關(guān)系，一般電解電容都有一個(gè)頻率和溫度的紋波電流補(bǔ)償系數(shù)。所以在較高溫度下紋波電流會(huì)減小，較高頻率下，紋波電流會(huì)增加。

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