無線局域網 （WLAN） 或 Wi-Fi 網絡是家庭中管理本地和互聯網信息和數據傳輸的系統。我們現在正處于期望我們的家庭安全系統、冰箱、烤箱、暖通空調、筆記本電腦、手機和其他家用電子設備不僅能夠相互交談而且還能與我們交談的地步。今天的趨勢是創建更小和更低功耗的 WLAN 設備來處理所有這些實體。WLAN 在家庭中的發展突飛猛進，解決分布式 WLAN 系統的占用空間和散熱問題得到了極大的關注。那么，WLAN散熱問題是什么樣的？

有人說功率放大器 （PA）、低噪聲放大器 （LNA） 和濾波器是熱量消耗者（很多時候以瓦特或功率來衡量）。通常，這些設備會以更快的數據速率運行，從而“消耗”功率或散發熱量，從而產生線性和準確性重新傳輸問題，或因環境溫度變化而導致效率損失。

這些都是合理的問題，但為所有這些功能驅動電源的設備在涉及電源和 PCB“吃得過多”問題時也占據了最高的地位。這種設備的操作規范的最終組合是高效率和小尺寸。

為了解決這些問題，我將從研究傳統的電源生成解決方案開始。一個對電源電壓進行下變頻的簡單 LDO 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/電容來實現，但它的效率很差。對于 24V 至 5V LDO 轉換，您將獲得 21% 的效率等級。此外，高輸出電流需要龐大的散熱器，這將使小型 LDO 的優勢降到最后。

更好的方法是使用降壓 DC-DC 開關穩壓器或降壓轉換器。借助降壓轉換器、分立電感器和開關策略管理我們的 24V 至 5V 電源的轉換，具有更高的效率標記。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占用約 35.64mm 2的空間（圖 2）。

傳統降壓轉換器 PCB 布局 （35.64mm 2 ）

但是，我確實說過涉及到一個分立電感器，它會消耗 PCB 空間。這些器件需要額外的電容器來完全實現電源轉換以及一定程度的設計工程智能，以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，但由于電感器尺寸過大，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提升它。降壓轉換器模塊將電感器吸收到 IC 封裝中，理論上可以進一步減少 PCB 空間。但是為了讓這個理論更進一步，我們需要選擇一個利用了一定程度的封裝創意的降壓轉換器模塊。

一些降壓調制器供應商已通過在集成電路頂部堆疊內置電感器來實施下一步（圖 3）。

圖 3 中的電源模塊將電感器和降壓轉換器集成在一個簡單緊湊的封裝中。在完成的封裝中，唯一需要的外部元件是三個電容器和四個電阻器（圖 4）。

電感/IC電路降壓模塊使PCB布局的封裝尺寸更小；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顯著減少了標準降壓轉換器解決方案占用的 PCB 空間。圖 4 布局 （27.93mm 2 ） 比傳統降壓轉換器布局 （35.64mm 2 ） 好 27%。

我們的分布式家庭 WLAN 系統繼續在家庭環境中使用。WLAN 設計人員面臨的挑戰之一是以高功率效率和低 PCB 面積實現這些系統。一個好的起點是從完善的電源策略開始，然后再轉向其余組件。我們看到典型的 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提供了高效率和小尺寸，從而降低了 WLAN 系統的溫度和尺寸。

審核編輯：郭婷