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通信模组电源设计问题总结

菜鸟
2020-02-24 15:40:11    评分

电源设计模块稳定工作的前提,是模组和设备正常工作的根基,各个厂家,不同型号模组在电源设计上有许多共性的要求,现分享给大家。

严格按照规格书和硬件设计手册要求设计。通信模组的电源一般要求为3.3-4.8(不同模组有少许偏差),一般将电源稳定在3.8到4V左右比较好,并且且在突发模式下的最大负载电流有1.8A,考虑到电路除了模块以外,还有其余的外围电路,因此输入电源至少需要有2A的余量才能保证电路的正常工作,这一点是需要格外注意的。一般认为5V 2A是驱动模块的最低电源要求,但就有的设计者为了节约成本自作聪明使用1A甚至更小功率的开关电源驱动模块,测试时也没发现问题,但是这样做是有极大风险的


模块的PA(射频功放)的****功率是一个可变值,因此不同的****信号强度下(主要看设备天线质量和距离****的距离)耗电量差别很大。所以实验室没有问题,在现场恶劣的环境中往往就不行了。 因为弱信号下,模块突发耗电量增高了几

正确供电方法:模块的工作电压范围一般在3V~4V 之间,如果电源电压输入在4V~6V之间,一般采用LDO进行压降,如果输入电压大于6V,一般采用DC-DC进行压降,电源芯片至少要保证2A的电流输出,其中NB的供电电源芯片至少保证1A 的电流输出



模块的主电源上至少放置470μF的电解电容(或220μF的钽电容),避免出现瞬间2A大电流引起电压跌落;模块的主电源上还要放置0.1μF,100pF,33pF滤波电容,降低高频干扰,还可以增加1~4.7μF的陶瓷电容;主电源建议增加TVS管做过压保护,防止电源浪涌对模块的破坏。、

 

模块的主电源禁止用二极管做压降处理,因为二极管随着电流的变化而剧烈变化前面讲到,因为突发传输时PA的功耗较大,且功率随信号强度波动很大,如果用二极管降压,会造成模块电压的极大波动,这种波动即使不低于模块的最低工作电压,仍然会导致模块重启,造成这种的原因虽然不清楚,但实验证明是屡有发生的。因此 正常的生产环境,模块必须配备足功率的DC-DC或LDO电路才能保证模块正常工作。


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电源 PCB Layout

布局:电源走线尽量远离射频和SIM卡

线宽:为保证2A电流通过,建议线宽采用2mm,载流受线宽,铜厚,容许升温等影响

电源走线较长时,建议在电源走线中间加0.1μF的滤波电容;1~4.7μF也可以

主电源的地要完整,接地要牢靠,尽量多打地孔。滤波电容的位置,原则上要靠近模块电源引脚。电源相邻层尽量不走线。以上是我们在模组开发项目中硬件电源设计过程中的一些经验累积,希望您在项目开发过程中少走弯路,顺利完成开发任务。


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工程师
2020-02-24 21:50:39    评分
2楼

明白了很多


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