TDD和FDD模式RRU電源設計的不同點

主要設計差異

電源轉換器設計是一種在效率、尺寸和成本之間的折衷設計。但這種折衷的基礎是首先要滿足輸出負載動態(tài)響應規(guī)格。輸出動態(tài)負載響應性能是判斷電源設計好壞的主要標準。

1、基于DCDC轉換器的輸出

FDD（Frequency Division Duplex，頻分雙工）模式相對是靜態(tài)負載
TDD（Time Division Duplex，時分雙工）模式是動態(tài)負載，從0到滿載。

2、影響動態(tài)響應性能的關鍵因素

電源轉換器的輸出阻抗，越低越好。
電源轉換器的控制環(huán)路交叉頻率，越高越好。

3、要求：

對于輸出動態(tài)設計規(guī)格，如果未特別說明，峰值電壓偏差應在±3%*Vo以內(nèi)。FDD模式的測試條件是使用標準規(guī)格：25%-75%負載瞬變，0.1A/μs的負載斜率率進行驗證。

對于TDD模式，將使用0-100%負載瞬變，4A/μs的負載斜率率進行驗證。

4、TDD與FDD之間的設計差異

TDD模式需要更多的輸出電容器（以控制峰值電壓偏差）
TDD模式需要更高的控制環(huán)路交叉頻率（以縮短穩(wěn)定時間和控制峰值電壓偏差）。

具體解釋請參見表格1

最初為TDD設計的直流轉換器可以可靠地用于FDD；但最初為FDD設計的轉換器，需要驗證或優(yōu)化設計才能用于TDD。

5、其他設計考慮

TDD模式更像是一個振蕩激勵源，可能容易引發(fā)輸入電壓諧振：

（1）熱插拔諧振問題，特別是在電力線干擾（PLD）和雷電情況下。（2）輸入欠壓鎖定（UVLO）故障觸發(fā)問題。（3）縮短鋁電解電容器的使用壽命（由于更大的瞬態(tài)充放電電流）。

6、PAVDD（可能是指某種電源軌或電壓）過流保護（OCP）觸發(fā)點設置：

對于FDD，為平均功率Po_average的1.2-1.3倍；
對于TDD，為平均功率Po_average的1.7-1.9倍。

基本上，TDD產(chǎn)品的電源組件設計裕量大于FDD，這可能導致成本和尺寸的增加。

例如：平均功率為1000W的PAVDD轉換器，50Vo*20A：

FDD：輸出電感器/MOSFET需要處理24A-26A，輸入電感器/MOSFET需要處理33.3A-36.1A（-36Vin）
TDD：輸出電感器/MOSFET需要處理34A-38A，輸入電感器/MOSFET需要處理47.2A-52.7A（-36Vin）

最壞情況：電感器尺寸加倍/MOSFET數(shù)量加倍，成本加倍。

圖1. 階躍負載的動態(tài)響應表1

大致上，Cout（輸出電容）、峰值電壓偏差和環(huán)路交叉頻率之間的關系

其中：Cout代表輸出電容，為了減少電壓偏差，可以增加輸出電容Cout或減小環(huán)路響應時間t(response)；△V代表峰值電壓偏差；△Io代表輸出電流的變化；t(response)代表轉換器環(huán)路響應時間，基本上，這個時間取決于環(huán)路交叉頻率，通常在2到10個開關周期之間。

注意：此處忽略了輸出電容的等效串聯(lián)電阻（ESR）和等效串聯(lián)電感（ESL）。