基于ADSL2 +调制解调器的电源转换器的应用设计

在过去的几年中，ADSL标准已经沿着ADSL，ADSL2，ADSL2 +和“ ExtendedReachADSL2”逐渐发展。数据传输速率提高到24Mb / s，传输距离长达22,000英尺。
ADSL2标准规定的下行频段最高为1.1MHz。 ADSL2 +为2.2MHz，可显着提高较短电话线上的数据传输速率。
图1和图2显示了不同标准所涵盖的带宽，数据速率和距离。当在同一线束中传输多个ADSL服务时，ADSl2 +还可用于减少串扰。
如图1所示，上行方向使用的频段为25kHz〜138kHz，下行方向使用的频段为138kHz〜2.2MHz。该频谱被分成几个载波频带，每个频带分配有一定数量的比特。
每个载波频带的位数取决于信噪比（SNR）。电源的开关频率对本底噪声有较大影响，从而降低了总比特率。
在将下游频带扩展到2.2MI-Iz的AD-S12 +中，我们需要控制所有电源的开关频率和谐波，以避免138kHz-2.2MHz频带。纹波的幅度和频率将同样影响每个载波频带可以携带的位数。
2. 2MHz功率开关频率具有两个优点：（1）其基波和谐波高于ADSl2 +频谱； （2）较高的开关频率可降低输出纹波的峰峰值，即使低成本的低成本陶瓷电容器或铝电解电容器没有问题。用于ADSL2 +的MAXS072电源管理解决方案MAX5072专为ADSL2 +调制解调器的电源管理而设计。
目的是提供一种简单，低成本的转换器。它在ADSL2 +频段上运行，并可以通过廉价的AC适配器供电。
它是一个双输出DC-DC转换器。高端N沟道功率MOSFET集成在内部，每个转换器的工作频率为2.2MHz。
如图3所示，它是MAX5072双路输出降压转换器的开关频率高于ADSL2 +频率的电路。 2. 2MHz的开关频率和高集成度为各种DSL应用（ADSL / VDSL）提供了具有最低成本和最高带宽的解决方案。
图4电路显示了MAX5072双路输出降压和升压转换器的输出电压。在输入电压范围的中间，降压转换器1的输出向转换器2供电（升压）。
3.3V为芯片组供电，而12V为线路驱动器供电。尽管单个转换器的输出纹波频率为2.2MHz。
但是每个转换器都处于180°反相工作状态，这会使输入电容器上的纹波频率加倍。这样可以减小电容器RMS电流和电容器尺寸。
图5显示了双降压转换器的开关输入纹波波形。单个转换器的开关频率为2.2MHz，但输入电容器上的纹波频率为4。
4MHz。 CH1 =源极2，CH2 =源极E1，CH3 =输入电容器上的纹波，CH4 = CLKOUT。
图6显示了双降压转换器的开关输出纹波波形。输出电容器上的纹波频率为2.2MHz，与转换器的开关频率相同。
CH1 = SYNC，CH2 = SOURCEl，CH3 =输出1的纹波，CH4 = CLKOUT。 MAX5072的输入电压范围为4.5V〜5.5V或5.5V〜23V。
除了为线路驱动器提供5V或12V电压外，用于为ADSL芯片组供电的电压还包括1.2V，1.8V，2.5V和3.3V。 MAX5072的两个转换器均可配置为降压或升压转换器。
这使得MAX5072可以用于所有可能的电压转换。当输入和输出电压差较大时，要求电路以非常低的占空比工作。
2. 2MHz开关频率下的低占空比意味着非常短的最小可控导通时间。 MAX5072的最小可控导通时间（tON-MINWj为100ns。
以下公式可用于计算给定输出电压所允许的最大输入电压（VIN-MAX），而无需脉冲跳跃。相差很大，要求电路工作在非常低的占空比下； 2.开关频率为2MHz时的低占空比意味着很短的最小可控导通时间。
MAX5072的最小可控导通时间（ toN-MIN）约为100ns。对于降压转换器和升压转换器，可以使用公式（1）和（2）来计算给定输出电压，而不会跳过脉冲。
最大允许输入电压（VIN-MAX）其中，VD是肖特基整流器f的正向压降（通常为0.35V），fSW是转换器的开关频率，tON-MIN为100ns。