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QSFP-DD光トランシーバーの給電方法：電源設計（3/3 ページ）

» 2019年02月20日 11時00分公開

単相～4相、1～4出力、最大20A、設定可能バックコンバーター

　一例として、設定可能、単相～4相、1～4出力高電流、バック（ステップダウン）コンバーターを図9に示します。このデバイスは効率が高く、実装面積も小さく済む上、高い出力電圧精度、高速過渡応答、高速シリアルインタフェースオプションを備えているため、光トランシーバープリケーションのDSP／PHYの給電に適しています。柔軟なアーキテクチャによって、“4”（1つの4相出力）、“3＋1”（2出力、1つの3相と1つの単相）、“2＋2”（2つの2相出力）、“2＋1＋1”（3出力、1つの2相、2つの単相）、“1＋1＋1＋1”（4つの単相出力）などの位相構成が可能です。

シングルチップによるシステム電力の処理

　適切な構成を選択することによって、1つのICで図3の光トランシーバーのDSP／PHYに給電することができます。図9では、“2＋1＋1”構成でDSP／PHYデジタル、アナログ、PLLセクションに給電可能です。

図9：MAX77812の2+1+1アプリケーションダイアグラム

効率

　このデバイスの2相の効率曲線を、最大10Aまでの電流の範囲で図10に示します（0.22μH、2520サイズのインダクター）。

図10：2相のDC-DC変換効率（0.7V_OUT）

　2相アーキテクチャによって、非常に低いデューティサイクル（低いVOUT）でも高効率が実現されます。

　このデバイスの単相の効率曲線を、最大5Aまでの電流の範囲で図11に示します（0.22μH、2520サイズのインダクター）。

図11：単相のDC-DC変換効率（0.9V_OUT）

高効率、超小型シングルバックコンバーター

　図4の単相バックコンバーターは、図12に示すアプリケーション回路で実装することができます。

図12：高度なLED照明システム

　1.8V出力での効率曲線を図13に示します。このソリューションは、動作範囲の大部分にわたって＋90％という優れた効率を提供します。

図13：単相DC-DCの変換効率（1.8V_OUT）

　このアプリケーション回路が占有するスペースは、約7mm²です。

まとめ

　QSFP-DDデバイスの各クラスで許容される最大消費電力の制約内で高データレートを提供するという光トランシーバーの課題について解説しました。単相～4相、1～4出力の高電流バックレギュレーターは、高効率および、小型PCBサイズを備えているため、高データレート光トランシーバーへの給電に適しています。

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