GPON系统的电源设计及应用

摘要：本文对GPON系统的电源设计及应用做了一些介绍。就GPON系统中对电源的启动时序，基于AOZ1050给出了一些参数的设计，并且 给出了实际的测试波形及系统的实际波特图另外，介绍了AOZ1050/1051的“打嗝”模式的过流保护的原理及优点。

随着网络技术的不断发展，对网络带宽的要求也随之提高。光纤传输也逐渐取代电缆传输被普及，那么GPON(Gigabit-Capable PON)技术作为最新一代宽带无源光综合接入标准，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化、综合化改造的理想技术。

目前，GPON系统的供电电源一般采用Buck(降压型)拓扑结构。本文将采用目前两款被广泛应用在GPON系统的典型降压型电源芯片来介绍其应用。

AOZ1050/AOZ1051是集成度较高的同步整流电流型Buck芯片，两个低Rdson的MOSFET-整流管(PMOS)和续流管(NMOS)被集成在芯片内，最高工作效率可达95%。由于芯片具有较高的工作频率-500kHz，这样就会减小对外围电感的尺寸要求。另外，高的工作频率可以减小输出的电压纹波，所以，输出电容的容值和尺寸也可以适当的减小。这样，在排列相对密集的系统板上，很大程度节省了空间，也可以减少成本。AOZ1050/AOZ1051的环路补偿引脚外置，这样就可以根据不同的应用条件灵活地调节系统的稳定性和带宽。AOZ1050/AOZ1051的反馈脚电压是0.8V，对于不同输出电压可以基于0.8V选择合适阻值的分压电阻获得。另外，AOZ1050/AOZ1051有软启动的功能，使用者可以通过改变外置的软起动电容来实现合适的输出电压启动时间，软起动功能还可以抑制电源启动时输入的冲击电流。芯片的使能端(EN)是高有效，可以灵活有效地控制电源芯片的开和关，系统的可控性更强。AOZ1050/AOZ1051还有短路保护和过温度保护的功能，可以使系统工作更加安全可靠。图1是AOZ1050/AOZ1051的应用示意图。　　

 

AOZ1050与AOZ1051的区别在于AOZ1050的最大持续供电电流是2A，而AOZ1051是3A，使用者可以根据不同的系统要求来选择合适的电源芯片。下面我们以AOZ1051为例，讨论AOZ1051在基于BROADCOM主芯片的GPON系统上的应用。

在此GPON系统的主芯片的供电电源应用中，电源的输入电压为12V，提供的输出电压一般分为1.2V，1.8V，2.5V，3.3V，5V。其中，1.2V，1.8V，2.5V，3.3V为主芯片供电，1.2V，3.3V电压由两颗AOZ1051提供，1.8V由3.3V通过一颗AOS的AOZ1605(低轻载损耗的同步整流buck变换器)获得，2.5V由3.3V通过PNP三极管提供。5V为USB口供电，由一颗AOZ1050提供。图2为电源系统的框架图。