【导读】在今年的 MWC 上海展会上，华为在现场向观众展示了一款 5G 基站。出乎大家的意料，这款基站的尺寸相较于 3G/4G 时代的基站实在是“娇小”，体积只有一半。5G 时代，运营商将采用这样的“微基站”完成网络覆盖。
在今年的 MWC 上海展会上，华为在现场向观众展示了一款 5G 基站。出乎大家的意料，这款基站的尺寸相较于 3G/4G 时代的基站实在是“娇小”，体积只有一半。5G 时代，运营商将采用这样的“微基站”完成网络覆盖。
但是，正所谓“麻雀虽小五脏俱全”，5G“微基站”体积虽小但是 BBU、RRU 和天线一应俱全。在体积变小、功能不减的情况下，基站设计留给元器件的空间变得极为有限。另外，除了设计尺寸的挑战，5G 基站设计还面临来自 EMC 测试以及功耗控制等方面的挑战。上述这些和电源息息相关，如果设备板卡上面诸多的电源器件能够更加集成化和小型化，这将大大降低 5G 基站的设计难度。
电源模块将成为 5G 时代的电源利器
孙毅是 MPS（Monolithic Power Systems）电源模块产品线经理，负责产品规划、研发和市场。对于 5G 时代的电源挑战，他描述的更为具体细致。他在 10 月 24 日的分享会期间总结到，5G 基站设计需要：
·更短开发周期；
·更小的方案尺寸；
·解决系统以及电源的散热问题；
·抑制 EMI 噪声；
·FPGA 等复杂电源时序管理以及系统集成；
·高速 ADC/DAC 的低噪声供电。
MPS 电源模块产品线经理孙毅
为了帮助客户更好地的完成 5G 基站设计，MPS 采用电源模块帮助解决上述难题。
电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，被广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯等领域。电源模块将多种电源器件集成于一个芯片内部，自身具有隔离作用，抗干扰能力强，随着半导体制造工业的增强，当前的电源模块具有体积小、噪声低、能效密度高和抗干扰能力强等诸多优点。
孙毅表示：“此前，开发验证分立电源方案往往需要 18 周以上的周期。其中，元器件选择和采购需要 2-12 周，这期间要选择器件、电感和电容等，用上 3 个月很正常；原理图和布局设计需要 1-3 周，而制板和封装需要 1-3 周，在制板过程中有可能需要多次制板验证。”
他指出：“采用电源模块将极大地缩短这个开发周期。电源模块提供了高集成度的方案，大大简化了原理图和 PCB 布线，只需要极少的外围器件。因此，对于电源的验证不再分别针对单独的芯片、电感和电容，而是相当于对一个最小系统做验证，极大地缩短了研发周期。”
通过孙毅的介绍我们了解到：
MPS 的电源模块包含电感、引线框架、功率 IC 和其他无源元件，并将上管、下管以及控制器集成在一片晶圆上，减少了 50%的芯片面积。
另外，MPS 电源模块满足严格的 EMI 测试标准，集成的对称输入电容有效地反相抵消了“热环路”电磁场， 可编程的频谱展开、抖频、dv/dt 速度能进一步降低 EMI 噪声源以及分布。
针对 FPGA 等复杂电源时序管理以及系统集成方面的问题，MPS 电源模块拥有更多的电源轨数，有着严格的启动 / 关机时序，可以帮助客户轻松完成高效工作。
MPS 电源模块能够满足 RFSoC 中高速 ADC/DAC 的供电要求，拥有小于 1mV 的超低纹波，满足 12V->3.3V/8A,93%的效率要求。
此外，MPS 电源模块通过采用优化模块设计减小功耗，通过芯片倒装工艺降低热阻，以及通过 3D 封装帮助散热更加均匀。因此，MPS 电源模块能够解决 5G 基站设计的系统散热问题。
丰富的电源模块解决方案
不仅是帮助客户解决 5G 基站设计的高要求，通过孙毅的介绍我们了解到，对于同样热门的工业 4.0，MPS 也有丰富的电源模块解决方案。
- 业界首款 PMIC 模块 MPM54304
MPS 最新发布了业界首款超小尺寸四路输出集成电源解决方案 — MPM54304 ，它是一款中电压 PMIC 降压模块。
MPM54304 的核心优势是尺寸小、配置灵活、布局简单和时序&电源管理功能。基于这些优势，MPM54304 完美地解决了小尺寸应用中多轨系统日益增长的行业挑战，可将整体解决方案的尺寸缩小 70％以上，为终端客户提供了高效紧凑的电源传输系统。
MPM54304 可用于 FPGA/DSP 供电、多轨应用、ZYNQ-7000 单芯片电源解决方案、电信和工业应用。
- 可扩展的 100A 电源模块 MPM3695-100
MPS 推出的全集成电源模块 MPM3695-100，其输出电流高达 100A，可以灵活扩展，并且提供 PMBus 接口。 MPM3695-100 提供了整套电源解决方案，在宽输入电压范围 内可实现最大 100A 的持续输出电流，具有极好的负载和线性调 整率。
MPM3695-100 采用 BGA 封装，器件尺寸为 15*30*5.2mm，相较于分立式解决方案，可减少 70%的占板面积。很重要的一点是，MPM3695-100 可以通过并联方式实现最大 800A 的电流。
- 可扩展数字电源模块 MPM3596
MPS 电源模块 MPM3596 是一款 45V 双路 3A，单路 6A 的数字 电源模块，采用 10x10x4.4mm LGA 封装，最多可并联实现 36A 的 输出电流。
此外，MPM3596 可以最大限度减少外部元件数量，实现外部同步时钟，还可以提供 OTP、OVP、UVP 和 OCP 等保护功能。
