A yw'r cwymp foltedd ymlaen o ddeuodau yn cael effaith sylweddol ar gyflenwad pŵer cyfathrebu?

一, hanfod corfforol cwymp foltedd ymlaen a phenodoldeb senarios cyfathrebu
Mae cwymp foltedd ymlaen deuod yn ganlyniad i broses wanhau'r - adeiledig mewn maes trydan yn y gyffordd PN. Pan fydd y foltedd gogwydd ymlaen yn fwy na'r trothwy (tua 0.6-0.8V ar gyfer tiwbiau silicon a thua 0.2-0.3V ar gyfer tiwbiau germaniwm), mae trylediad cludwr yn ffurfio cerrynt, ond ar yr un pryd, mae cwymp foltedd anghildroadwy yn digwydd oherwydd effaith gwrthiant. Mae'r nodwedd hon yn cyflwyno gwrthddywediad deuol yn y cyflenwad pŵer cyfathrebu:
Sensitifrwydd i senarios foltedd isel: Mae dyfeisiau cyfathrebu modern yn aml yn defnyddio folteddau cyflenwi o 3.3V, 1.8V, neu hyd yn oed yn is. Mae cwymp foltedd deuodau silicon ar 0.7V yn cyfrif am gymaint â 21% - 39%, gan arwain yn uniongyrchol at glogwyn fel gostyngiad mewn effeithlonrwydd trosi pŵer. Er enghraifft, ym modiwl trosi DC-DC o gyflenwad pŵer cyfathrebu 48V, os defnyddir deuodau cywirydd silicon traddodiadol, dim ond y cyswllt cywiro eilaidd all golli 1.4V, gan leihau'r effeithlonrwydd cyffredinol bron i 3 phwynt canran.
Her uniondeb signalau amledd -: mewn cymwysiadau amledd uchel - fel gorsafoedd sylfaen 5G, gall ystumiad aflinol a achosir gan ostyngiad foltedd deuod amharu ar gysondeb cyfnod agregu cludwyr. Mae data arbrofol yn dangos pan fydd yr amrywiad cerrynt ymlaen yn fwy na 20% o'r gwerth sydd â sgôr, gall cwymp foltedd y deuod silicon newid hyd at 0.15V, sy'n ddigon i achosi'r EVM (osgled fector gwall) y signal OFDM i ddirywio mwy na 3DB.
2, Effaith amlddimensiwn Gostyngiad Foltedd Ymlaen ar System Cyflenwi Pwer Cyfathrebu
1. Dadansoddiad meintiol o golled effeithlonrwydd
Gan gymryd modiwl pŵer cyfathrebu 48V/12V penodol fel enghraifft, defnyddir deuod silicon IN4007 (VF)=0.7 V@1A) Pan fydd cylched y cywirydd wedi'i lwytho'n llawn ar 10A, mae'r golled ddeuod yn unig yn cyrraedd 7W, gan gyfrif am 35% o gyfanswm y colled modiwl. Os defnyddir deuod Schottky (VF) yn lle=0.3 V@1A) gellir lleihau'r golled i 3W, a gellir gwella'r effeithlonrwydd 2.2 pwynt canran. Ar gyfer canolfannau data sy'n defnyddio dros filiwn o oriau cilowat o drydan yn flynyddol, gall y gwelliant hwn arbed cannoedd o filoedd o yuan mewn biliau trydan bob blwyddyn.
2. Effaith hanfodol cywirdeb signal
Yng nghylched gogwydd PD (ffotodetector) mewn cyfathrebu ffibr optig, gall y drifft tymheredd sy'n nodweddiadol o ostyngiad foltedd deuod achosi problemau angheuol. Mae cwymp foltedd deuodau silicon yn gostwng ar gyfradd o -2.2mv/ gradd gyda thymheredd cynyddol. O fewn yr ystod tymheredd diwydiannol o radd -40 i radd +85, mae'r gostyngiad foltedd yn newid 0.28V. Os na ddefnyddir dyluniad iawndal tymheredd, bydd yn achosi i'r foltedd gogwydd PD wyro o'r pwynt gweithredu gorau posibl, gan arwain at ostyngiad o fwy nag 1dB wrth dderbyn sensitifrwydd a byrhau'r pellter trosglwyddo yn uniongyrchol gan sawl cilometr.
3. risgiau dibynadwyedd tymor hir
Mae gorboethi lleol a achosir gan ostyngiad foltedd positif yn un o brif achosion methiant pŵer cyfathrebu. Mae profion wedi dangos, o dan gerrynt o 10A, y gall tymheredd cyffordd deuodau silicon gyrraedd 125 gradd (tymheredd amgylchynol o 40 gradd), gan fynd y tu hwnt i'w tymheredd cyffordd sydd â sgôr uchaf. Tymor hir Uchel - Bydd gweithrediad tymheredd yn cyflymu mudo ac electromigiad metel, gan arwain at gynnydd mwy na deg gwaith mewn cerrynt gollyngiadau deuod ac yn y pen draw gan achosi diffygion cylched byr -. Yn ôl ystadegau gan weithredwr penodol, mae cyfradd atgyweirio modiwlau pŵer a achosir gan ddewis deuodau amhriodol mor uchel â 18%, y mae 70% ohonynt yn uniongyrchol gysylltiedig â methiannau thermol cysylltiedig â gollwng foltedd.
3, strategaethau optimeiddio ac achosion ymarferol o system cyflenwi pŵer cyfathrebu
1. Dewis arloesol o ddeunyddiau a dyfeisiau
Deuod Schottky: gyda gostyngiad foltedd isel - o 0.15 - 0.45V, mae wedi dod yn ddewis a ffefrir ar gyfer cyflenwadau pŵer cyfathrebu foltedd isel. Er enghraifft, yng nghyflenwad pŵer gorsaf sylfaen LTE, defnyddir deuod MBR2045CT Schottky (VF)=0.38 V@2A) wedi hynny, cynyddodd yr effeithlonrwydd cywiro o 88% i 92%.
Technoleg cywiro cydamserol: disodli deuodau traddodiadol â mosfets i sicrhau gwrthiant isel o m ω. Mae math penodol o gyflenwad pŵer gorsaf ficro 5G yn mabwysiadu cynllun cywiro cydamserol a reolir gan LTC4359, gyda gostyngiad foltedd o ddim ond 56MV ar gerrynt 3A ac effeithlonrwydd sy'n fwy na 96%.
Dyfeisiau bandgap llydan sic/gan: deuodau sic schottky (vf) mewn foltedd - uchel ac uchel - senarios pŵer=1.2 V@10a) mae'n arddangos dyfais silice a 3 gwaith yn uwch, a 3 gwaith yn uwch, ac yn cael ei silicio'n uwch, megis cyflenwad pŵer ailadrodd cebl llong danfor.
2. Iawndal mân am ddylunio cylched
Rhwydwaith Iawndal Tymheredd: Yn addasu'n ddeinamig cerrynt gogwydd deuod trwy gyfuniad o thermistor a gwrthydd rhannwr foltedd. Mewn math penodol o ddyfais OTN, mae'r dechnoleg hon yn lleihau amrywiad foltedd gogwydd PD i lai na 0.05V ar draws yr ystod tymheredd gyfan, ac yn gwella sefydlogrwydd derbyn sensitifrwydd o 0.3dB.
Technoleg Cydbwyso Gollwng Foltedd Aml Lefel: Mewn cylchedau cywiro foltedd -, defnyddir arae deuod rhaeadru ar y cyd â gwrthydd rhannu cerrynt i reoli'r gwahaniaeth gollwng foltedd rhwng pob deuod o fewn 5%. Ar ôl mabwysiadu'r cynllun hwn, gostyngodd anghydbwysedd cyfredol math penodol o gyflenwad pŵer cyfathrebu 400V o 15% i 3%, ac estynnwyd y hyd oes dair gwaith.
3. Torri arloesol arloesol mewn pensaernïaeth system
Pensaernïaeth cyflenwad pŵer di -ddeuod: Yn system cyflenwi pŵer wrth gefn y ganolfan ddata, mabwysiadir datrysiad sy'n defnyddio supercapacitors a DCirectional DC - trawsnewidyddion DC i ddileu colledion gollwng foltedd deuod yn llwyr. Mae profion gwirioneddol yn dangos bod effeithlonrwydd trosi ynni'r bensaernïaeth hon mewn system 48V yn cyrraedd 98.5%, sydd 6 pwynt canran yn uwch na'r datrysiad traddodiadol.
Sglodion Rheoli Gollwng Foltedd Deallus: Gall IC pwrpasol sy'n integreiddio monitro gollwng foltedd a swyddogaethau addasu deinamig, megis TPS2419 TI, synhwyro llwytho cerrynt mewn amser real ac addasu foltedd gyriant giât, fel bod cwymp foltedd cywiro cydamserol mosfet bob amser yn cael ei gynnal bob amser yn y gwerth optimal. Mewn math penodol o gyflenwad pŵer gweinydd AI, mae'r dechnoleg hon yn gwella effeithlonrwydd llwyth ysgafn 8% ac effeithlonrwydd llwyth llawn 2%.