GPON系統的電源設計及應用

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

　　隨著網絡技術的不斷發展，對網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)技術作為最新一代寬帶無源光綜合接入標準，被大多數運營商視為實現接入網業務寬帶化、綜合化改造的理想技術。

　　目前，GPON系統的供電電源一般采用Buck(降壓型)拓撲結構。本文將采用目前兩款被廣泛應用在GPON系統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)和續流管(NMOS)被集成在芯片內，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的減小。這樣，在排列相對密集的系統板上，很大程度節省了空間，也可以減少成本。AOZ1050/AOZ1051的環路補償引腳外置，這樣就可以根據不同的應用條件靈活地調節系統的穩定性和帶寬。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，系統的可控性更強。AOZ1050/AOZ1051還有短路保護和過溫度保護的功能，可以使系統工作更加安全可靠。圖1是AOZ1050/AOZ1051的應用示意圖。　　

 

　　AOZ1050與AOZ1051的區別在于AOZ1050的最大持續供電電流是2A，而AOZ1051是3A，使用者可以根據不同的系統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系統上的應用。

　　在此GPON系統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為電源系統的框架圖。