為什么5g基站需要不同的cyntec電源模塊？
發(fā)布時間：2020-02-12 14:48:08 瀏覽：2772
雖然數(shù)字集成電路在人工智能和異構(gòu)技術(shù)的支持下有著輝煌的發(fā)展，但模擬集成電路，特別是cyntec功率管理集成電路，也正處于發(fā)展的巔峰時期。預(yù)計到2026年，全球電源管理芯片市場規(guī)模將達(dá)到565億美元，特別是未來5g、工業(yè)4.0、汽車電氣化的大規(guī)模布局，將繼續(xù)成為cyntec電源管理芯片的助推器，變化也將隨之而來。
僅從5g的角度來看，由于5g基站需要更多的天線、更多的射頻組件、更高頻率的無線電等，顯然對電源管理芯片提出了更高的要求。為了實現(xiàn)同樣的覆蓋，5g基站將采用更加密集的組網(wǎng)方式。據(jù)測算，我國5g宏基站數(shù)量約500萬個，是4G基站數(shù)量的1.5倍。此外，微型基站市場將更加可觀，電源管理芯片的規(guī)模也將增加。工業(yè)4.0的發(fā)展也方興未艾，其中也蘊含著巨大的機遇。
雖然cyntec電源管理芯片一直是人們追求的目標(biāo)，但對于工業(yè)4.0和5g基站，cyntec電源管理芯片具有開發(fā)周期短、體積小、散熱、抗EMI噪聲、FPGA等復(fù)雜的電源定時管理，以及高速ADCDAC的低噪聲電源，等已全面提升到一個新的“高度”。
為了滿足這些需求，cyntec電源模塊是唯一的一個。因為如果我們還是不換藥換湯，采取分開的方案，就很難避免短缺。
此外，由于主板面積大，緊湊型系統(tǒng)的設(shè)計要求與之不一致，因此很難兩者兼?zhèn)洹Ｓ捎?/span>5g基站載波芯片包括基帶、現(xiàn)場可編程門陣列、收發(fā)信機等，在可并行電源模塊下可分布多條高速線路，有效改善了板上布線面積。然而，分立模擬集成電路中有許多開關(guān)管腳，不能在下面的高速線路上走，因此實際使用面積較小。
此外，由于工業(yè)和5g基站應(yīng)用的高功率密度，對散熱也提出了新的要求。此外，隨著頻率的不斷提高和EMI測試標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，需要對PCB的多個版本進(jìn)行修改和調(diào)試。同時，由于5g基站載波板采用了大量的FPGAASIC，因此，針對芯片中的ADC和DAC射頻鏈路的供電要求，對FPGAASIC的電源設(shè)計更為復(fù)雜，涉及到多個電源軌，嚴(yán)格的起停順序，高精度，快速響應(yīng)，低噪聲等，噪音需要嚴(yán)格控制。例如，在rfsoc-FPGA中，ADC和DAC的電源紋波要求在1mV以內(nèi)，這就對效率和動態(tài)紋波水平提出了更高的要求。
要解決這些多重挑戰(zhàn)，需要cyntec電源模塊的自主創(chuàng)新。
cyntec電源模塊通過集成上下MOS管、控制電路、驅(qū)動保護(hù)電路和電感等無源器件，克服了電源領(lǐng)域的各種挑戰(zhàn)。
通過高集成度方案，幫助客戶縮短從選型到各種設(shè)計到可靠性驗證的時間。
因此，它在散熱、電磁干擾、噪聲、功耗和支持多通道功率輸出等方面也表現(xiàn)良好。例如散熱，通過優(yōu)化模塊設(shè)計來降低功耗，通過逆變過程來降低熱阻，通過三維封裝使散熱更加均勻等等，例如在電磁干擾方面，通過電流的相反方向，有效地抵消了“熱環(huán)”電磁場。此外，對SW節(jié)點進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以減少EMI輻射等。
誠然，cyntec電源模塊滿足了工業(yè)4.0和5g基站的需求，但這并不意味著沒有離散電源管理IC的空間。
雖然cyntec的電源模塊經(jīng)過多個層次的創(chuàng)新已經(jīng)得到了很大的發(fā)展，但未來仍有許多“先進(jìn)”的空間。孫毅表示，一是芯片制造工藝將不斷完善；二是模塊封裝技術(shù)將不斷產(chǎn)生迭代突破，以前是二維封裝，現(xiàn)在是三維封裝；以前采用引線框架單層PCB設(shè)計，現(xiàn)在是多層設(shè)計，三是從模塊的磁性設(shè)計上提高了性能。
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