DAYA Electronics – Примеры успешного применения МОП-транзисторов в производстве оптических модулей
Компания Taiyuan Electronics является ведущим поставщиком МОП-транзисторов, предлагая широкий ассортимент высококачественной продукции, включая различные МОП—транзисторы с низким напряжением, низким уровнем сигнала и низким Rds для поверхностного монтажа, предназначенные для высокоскоростных оптических модулей SFP, SFP+, QSFP28 и 400G/800G. с внутренними источниками питания, схемами защиты от горячей замены, схемами лазерного драйвера и схемами защиты. Эти продукты были массово поставлены многим отечественным производителям оптических модулей. Ниже приведены четыре типичных примера реализации.
Пример 1: Гигабитный оптический модуль SFP (1,25G – доступ к центру обработки данных / обратная связь 5G)
- Сценарий применения: Защита от обратного подключения потребляемой мощности + Схема защиты от перенапряжения с горячей заменой
- Проблемы: Оптические модули SFP поддерживают функцию горячей замены, что может легко вызвать скачки напряжения или создать риск обратного подключения питания при установке или извлечении; внутреннее пространство внутри модуля ограничено, а компоновка печатной платы компактна, поэтому для предотвращения перегрева модуля требуются МОП-транзисторы небольшого размера с низкими потерями встань.
- МОП-транзисторное решение компании Taiyuan: Был выбран P-канальный МОП-транзистор, выполненный в форм-факторе SOT-23. Это устройство имеет низкое напряжение включения затвора, что обеспечивает надежную проводимость даже при напряжении питания 3,3 В; низкий уровень Rds (ON) обеспечивает небольшое сопротивление при включении и более низкое энергопотребление по сравнению с решениями защиты на основе диодов.
- Результаты внедрения: Это решение обеспечивает стабильную работу цифровой диагностической системы DDM без сбоев, наблюдаемых после тысяч циклов горячей замены, и отличное долгосрочное управление температурой; оно в больших количествах используется операторами связи для обратной связи 5G и доступа к гигабитным оптическим модулям центров обработки данных.
Пример 2: Оптический модуль 25G SFP28 (для подключения к центру обработки данных)
- Область применения: Встроенный понижающий блок питания POL для питания усилителей TOSA, ROSA и TIA.
- Технические проблемы: Высокоскоростной оптический модуль 25G оснащен несколькими внутренними линиями питания низкого напряжения; пульсации в источнике питания могут напрямую влиять на высокоскоростные оптические и электрические сигналы. Важно сбалансировать скорость переключения МОП-коммутатора и заряд затвора (Qg), чтобы минимизировать электромагнитные помехи и одновременно управлять рассеиванием тепла.
- Решение для МОП-коммутатора в ТАЙЮАНЕ: N-канальный низковольтный МОП-транзистор логического уровня с компактным корпусом DFN, сочетающий в себе характеристики низкого Qg и низкого Rds (on), что делает его подходящим для маломощных источников питания с пониженным энергопотреблением.
- Результаты внедрения: Низкая пульсация преобразования мощности обеспечивает отсутствие помех для высокоскоростного приема сигналов, тем самым гарантируя стабильную оптическую чувствительность; это решение было успешно внедрено в массовое производство для оптических модулей 25G interconnection, используемых в центрах обработки данных поставщиков облачных услуг.
Пример 3: Высокоскоростной оптический модуль QSFP-DD емкостью 400 Г (подключение к вычислительному кластеру искусственного интеллекта)
- Область применения: Переключение домена питания, нагрузки и контроль времени включения.
- Технические проблемы: Высокоскоростной оптический модуль емкостью 400 Г имеет несколько каналов и более высокое энергопотребление; для предотвращения повреждения лазера и микросхемы TIA, вызванного скачками напряжения, при одновременном включении питания требуется разделение по времени; упаковка высокой плотности накладывает строгие ограничения на размер устройства и требует чрезвычайно высокой согласованности устройства.
- Решение MOS в ТАЙЮАНЕ: Комбинированное решение для поверхностного монтажа на N/P-канальных МОП-транзисторах производства ТАЙЮАНЯ, отличающееся превосходной согласованностью характеристик затвора, поддержкой прямого управления с помощью микроконтроллера, точным регулированием времени включения для каждого канала питания и эффективным подавлением импульсных токов при включении.
- Результат внедрения: Решает проблему скачков напряжения при включении в нескольких областях электропитания; модуль демонстрирует стабильную производительность при длительных испытаниях на старение при высокой температуре 70°C; разработан для проекта AI Server GPU Interconnect 400G Optical Module.
Пример 4: Промышленный оптический модуль SFP (для электроснабжения/электрифицированных железнодорожных коммуникаций)
- Сценарий применения: Схема лазерного драйвера + выключатель защиты от перегрузки по току.
- Проблема: Промышленные условия характеризуются значительными перепадами температур и сильными электромагнитными помехами, что предъявляет жесткие требования к стабильности и надежности компонентов в широком диапазоне температур; перегрузка по току в цепи лазерного драйвера может легко привести к перегоранию оптических компонентов.
- Решение Taiyuan MOS: Высокотемпературные низковольтные МОП-транзисторы с минимальным изменением Rds(ON) в диапазоне высоких и низких температур и стабильными коммутационными характеристиками, пригодные для использования в качестве токоограничивающих переключателей в схемах лазерных драйверов.
- Результат внедрения: Стабильная работа в широком диапазоне температур от -40°C до 85°C; высокая помехозащищенность; массовое применение в промышленных оптических модулях для передачи сигналов на подстанциях и железнодорожном транспорте.
Краткое описание выбора
При выборе внутренних МОП-транзисторов для оптических модулей следует обращать внимание на три ключевых фактора: компактный размер корпуса, низкое сопротивление включению и соответствующий заряд затвора; кроме того, необходимо обеспечить высокую согласованность в партиях устройств, чтобы они соответствовали требованиям к длительному износу, высокой/низкой температуре и тестированию надежности с возможностью горячей замены. Являясь ведущим поставщиком МОП-транзисторов, компания Taiyuan Electronics предлагает широкий ассортимент высококачественной продукции и может обеспечить тестирование образцов и техническую поддержку, удовлетворяющую всем требованиям к МОП—транзисторам - от низкоскоростных SFP-модулей до высокоскоростных оптических модулей 400G/800G, обеспечивая универсальное решение для поиска компонентов для питания оптических модулей. источники питания, защита и управляющие цепи.
