無線局域網 （WLAN） 或 Wi-Fi 網絡是家庭中管理本地和互聯網的信息和數據傳輸的系統。我們現在期望我們的家庭安全系統、冰箱、烤箱、HVAC、筆記本電腦、手機和其他家用電子設備不僅相互交談，而且與我們交談。當今的趨勢是創建更小、更低功耗的WLAN設備來處理所有這些實體。WLAN在家庭中正在突飛猛進地擴展，對解決分布式WLAN系統的占用空間和散熱問題給予了極大的關注。那么，WLAN散熱問題是什么樣的呢？

有人說功率放大器（PA），低噪聲放大器（LNA）和濾波器是熱（多次以瓦特或功率測量）的消耗者。通常，這些器件通過以更快的數據速率運行來“消耗”功率或散發熱量，產生線性度和精度重傳問題，或因環境溫度變化而遭受效率損失。

這些都是合理的問題，但是在電源和PCB“暴飲暴食”問題方面，驅動所有這些功能的電源的設備也占據了最高的突出地位。這種設備操作規格的最終組合是高效率和小尺寸。

為了解決這些問題，我將首先研究傳統的電源發電解決方案。一個簡單的LDO對電源電壓進行下變頻是一個很好的開始。LDO解決方案最容易用小尺寸芯片和幾個電阻/電容實現，但其效率很差。對于 24V 至 5V LDO 轉換，您的效率額定值為 21%。此外，高輸出電流需要笨重的散熱器，這將使小尺寸LDO的優勢降至列表底部。

更好的方法是使用降壓型DC-DC開關穩壓器或降壓轉換器。利用降壓轉換器，分立電感和開關策略可管理我們的 24V 至 5V 電源的轉換，效率更高。這將這種電源解決方案的效率從21%提高到80%。

傳統降壓轉換器的布局功耗為~35.64mm2空間（圖2）。

傳統降壓轉換器PCB布局（35.64mm2)

但是，我確實說過涉及分立電感器，這會消耗PCB空間。這些器件需要額外的電容器來完全實現電源轉換，同時需要一定程度的設計工程智能來完成開關穩壓器設計的組件選擇。

圖1中的降壓轉換器解決了LDO效率問題，但由于霸道電感的尺寸，我們仍在與整體尺寸問題作斗爭。我們可以做得更好。

讓我們用降壓轉換器模塊來增加它。降壓轉換器模塊將電感吸收到IC封裝中，理論上可進一步減小PCB空間。但要使這一理論進入下一步，我們需要選擇一個利用一定程度封裝創造力的降壓轉換器模塊。

一些降壓調制器供應商已經通過將內置電感堆疊在集成電路頂部來實現下一步（圖 3）。

如MAXM15462 uSLIC功率模塊所示，微型系統級IC封裝具有電感和降壓轉換器IC堆疊。

圖3中的電源模塊將電感和降壓轉換器集成在一個簡單緊湊的封裝中。在成品封裝中，只需要三個電容器和四個電阻器所需的外部元件（圖 4）。

電感器/IC電路降壓模塊使PCB布局更小的封裝尺寸;2.6 毫米 x 3 毫米 x 15 毫米（寬 x 長 x 高）。

具有電感器/IC電路堆疊的降壓模塊大大減少了標準降壓轉換器解決方案占用的PCB空間。圖 4 布局（27.93mm2）比傳統的降壓轉換器布局（27.35mm）好64%2).

我們的分布式家庭WLAN系統繼續在整個家庭環境中使用。擺在WLAN設計人員面前的挑戰之一是實現這些具有高功率效率和低PCB空間的系統。一個好的起點從合理的電源策略開始，然后轉到其余組件。我們發現，典型的LDO解決方案在效率方面存在不足。傳統的IC開關降壓轉換器在尺寸、設計周期時間和PCB面積利用率方面存在不足。將IC和電感器堆疊在一個封裝中的封裝可提供高效率和小尺寸，從而降低WLAN系統的溫度和尺寸。

審核編輯：郭婷