GPON系統(tǒng)的電源設計及應用

　　摘要：本文對GPON系統(tǒng)的電源設計及應用做了一些介紹。就GPON系統(tǒng)中對電源的啟動時序，基于AOZ1050給出了一些參數(shù)的設計，并且 給出了實際的測試波形及系統(tǒng)的實際波特圖另外，介紹了AOZ1050/1051的“打嗝”模式的過流保護的原理及優(yōu)點。

　　隨著網(wǎng)絡技術(shù)的不斷發(fā)展，對網(wǎng)絡帶寬的要求也隨之提高。光纖傳輸也逐漸取代電纜傳輸被普及，那么GPON(Gigabit-Capable PON)技術(shù)作為最新一代寬帶無源光綜合接入標準，被大多數(shù)運營商視為實現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務寬帶化、綜合化改造的理想技術(shù)。

　　目前，GPON系統(tǒng)的供電電源一般采用Buck(降壓型)拓撲結(jié)構(gòu)。本文將采用目前兩款被廣泛應用在GPON系統(tǒng)的典型降壓型電源芯片來介紹其應用。

　　AOZ1050/AOZ1051是集成度較高的同步整流電流型Buck芯片，兩個低Rdson的MOSFET-整流管(PMOS)和續(xù)流管(NMOS)被集成在芯片內(nèi)，最高工作效率可達95%。由于芯片具有較高的工作頻率-500kHz，這樣就會減小對外圍電感的尺寸要求。另外，高的工作頻率可以減小輸出的電壓紋波，所以，輸出電容的容值和尺寸也可以適當?shù)臏p小。這樣，在排列相對密集的系統(tǒng)板上，很大程度節(jié)省了空間，也可以減少成本。AOZ1050/AOZ1051的環(huán)路補償引腳外置，這樣就可以根據(jù)不同的應用條件靈活地調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和帶寬。AOZ1050/AOZ1051的反饋腳電壓是0.8V，對于不同輸出電壓可以基于0.8V選擇合適阻值的分壓電阻獲得。另外，AOZ1050/AOZ1051有軟啟動的功能，使用者可以通過改變外置的軟起動電容來實現(xiàn)合適的輸出電壓啟動時間，軟起動功能還可以抑制電源啟動時輸入的沖擊電流。芯片的使能端(EN)是高有效，可以靈活有效地控制電源芯片的開和關(guān)，系統(tǒng)的可控性更強。AOZ1050/AOZ1051還有短路保護和過溫度保護的功能，可以使系統(tǒng)工作更加安全可靠。圖1是AOZ1050/AOZ1051的應用示意圖?！　?/p>

 

　　AOZ1050與AOZ1051的區(qū)別在于AOZ1050的最大持續(xù)供電電流是2A，而AOZ1051是3A，使用者可以根據(jù)不同的系統(tǒng)要求來選擇合適的電源芯片。下面我們以AOZ1051為例，討論AOZ1051在基于BROADCOM主芯片的GPON系統(tǒng)上的應用。

　　在此GPON系統(tǒng)的主芯片的供電電源應用中，電源的輸入電壓為12V，提供的輸出電壓一般分為1.2V，1.8V，2.5V，3.3V，5V。其中，1.2V，1.8V，2.5V，3.3V為主芯片供電，1.2V，3.3V電壓由兩顆AOZ1051提供，1.8V由3.3V通過一顆AOS的AOZ1605(低輕載損耗的同步整流buck變換器)獲得，2.5V由3.3V通過PNP三極管提供。5V為USB口供電，由一顆AOZ1050提供。圖2為電源系統(tǒng)的框架圖?！　?/p>