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1兆赫自适应电源满足XENPAK MSA规范

来源:analog 发布时间:2023-08-07

摘要: DC-DC转换器满足光纤模块的XENPAK MSA标准,符合IEEE 802.3ae定义的10千兆以太网标准。0.8V反馈阈值降压控制器在3.3V输入电压下工作,开关频率为1MHz。

本应用程序提出了一个DC-DC转换器,符合XENPAK多源协议(MSA)标准的光纤模块,符合IEEE 802.3ae定义的10千兆以太网标准。MAX1953降压控制器的反馈阈值为0.8V,工作电压为3.3V,开关频率为1MHz。陶瓷电容器和小型电感降低成本。

MSA (XENPAK Multisource Agreement)协议定义了一个光纤模块,该模块符合IEEE 802.3ae规定的万兆以太网标准。本应用笔记介绍了符合XENPAK MSA Revision 2.1(撰写本文时)的自适应电源(APS)规范的DC/DC转换器。

APS能够为XENPAK收发器插件模块提供0.9V至1.8V的供电电压轨。该电压在主机PCB上可用,并由驻留在收发器插件模块中的电阻设置。下表1列出了根据XENPAK MSA规范修订2.1对应的APS电压的电阻值和图1电路测量的±1%的APS电压;电阻。

为了满足要求,降压控制器必须具有0.8V的反馈阈值,并且能够在低至3.3V的输入电压下工作。图1所示的电路在1MHz切换时满足这一要求,从而允许使用所有陶瓷电容器和小型电感器以降低成本。


图1所示、3.3V(IN), 0.9V至1.8V, 0.4A至1.8A输出

电路为收发模块提供APS电源,概念上如图虚线框所示。如果模块没有插入,Q2打开并将COMP引脚拉低以关闭转换器。当模块插入1k欧姆电阻器将拉低Q2的底座以关闭并启用转换器。模块中的R(SET)是反馈分压器网络的一部分,该网络设置如表1所示的标称APS电压。如果APS设置引脚断开,输出为0.8V,即反馈阈值电压。APS感测引脚提供遥感以补偿配电电压下降。如果APS感测打开,R2将FB拉上,输出电压变为零。这可以防止APS电压变高并可能损坏负载。

表1、XENPAK MSA rev.2.1用于APS操作的电阻值
R(套)(欧姆)XENPAK规格V(NOM) (V)图1测得APS电压(V)测量电压与规定标称电压的偏差百分比(%)
68100.90.9091
31601.01.0070.7
18201.11.1111
11801.21.2100.8
8061.31.3050.38
5361.41.4070.5
3481.51.5060.4
2101.61.6040.25
97.61.71.7030.18
01.81.8130.7

如表1所示,测量到的APS电压在±3%以内;XENPAK规格。APS电压在负载侧(横跨C(L))测量,使用图1中模拟的XENPAK模块,具有电阻性负载,并使用180µF, 4V特殊聚合物(松下#EEFUE0G181R)去耦电容器(C(L))。XENPAK为该电容器指定了200µF的最大值。负载和C(L)用一对6'长的导线连接到APS的输出端,模拟遥感。通过负载去耦电容测量的纹波电压(C(L)),峰对峰小于2mV。当在APS输出(跨越C4, C5)测量时,它小于3mV(RMS)和10mV峰对峰。两者都在XENPAK指定的40mV(RMS)范围内。

测量最大APS电压1.8V和最小APS电压0.9V时的负载和线路规律,在0.4A ~ 1.8A和3.0V ~ 3.6V时分别有1mV偏差。



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