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Vor dem Hintergrund der rasanten Entwicklung von Rechenzentren, der 5G-Kommunikation und des Cloud-Computings sind optische Module zu zentralen Komponenten für die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung geworden, wobei die Anforderungen an ihre Leistung und Zuverlässigkeit stetig steigen. Als entscheidende passive Komponente in Stromversorgungsschaltungen beeinflusst die Auswahl der Drosselspule direkt die gesamte Übertragungsleistung, die Energieeffizienz sowie die Langzeitstabilität optischer Module.
Die Kernfunktion eines optischen Moduls besteht darin, eine effiziente bidirektionale Umwandlung zwischen elektrischen und optischen Signalen zu ermöglichen – also elektrische Signale am Sendeende in optische Signale umzuwandeln, die über die Lichtleitfaser übertragen werden, und am Empfangsende optische Signale präzise wieder in elektrische Signale zurückzuwandeln. Dieser Prozess beruht auf dem koordinierten Zusammenspiel mehrerer Funktionsblöcke wie dem Laser-Treiber (LD-Treiber), dem Transimpedanzverstärker (TIA), der Taktabtast- und Datenwiederherstellungseinheit (CDR) sowie dem Mikrocontroller. Um eine stabile Stromversorgung für Chips sicherzustellen, die mit unterschiedlichen Spannungsniveaus arbeiten, wird die DC-DC-Wandlerschaltung zum Kern der Stromversorgungsarchitektur des optischen Moduls; die Drosselspule ist dabei die Schlüsselkomponente, die sowohl die Stromversorgungsstabilität gewährleistet als auch eine zuverlässige Hochgeschwindigkeitssignalübertragung unterstützt.
Abbildung 1. Funktionsprinzipschaltbild des optischen Moduls
Elektrisches Signal
Optisches Signal
Senden (Tx)
Empfangen (Rx)
1. Die Rolle und Auswahl von Drosselspulen in effizienten DC-DC-Wandlerschaltungen
Optische Module verwenden üblicherweise Eingangsspannungen von 5 V / 3,3 V und wandeln diese mithilfe von Buck-Abwärtswandlerschaltungen in niedrigere Spannungen wie 1,8 V und 1,2 V um, um Kernchips wie Laser-Treiber und Transimpedanzverstärker mit Strom zu versorgen. Eine geeignete Auswahl der Drosselspule kann die Leistungswandlungseffizienz deutlich verbessern, die transiente Antwort optimieren und die Systemstabilität erhöhen.
Die Formdrossel von CODACA verwendet selbstentwickeltes Legierungspulver mit geringen Verlusten. Sie zeichnet sich durch geringe Verluste, hohe Effizienz, einen breiten Betriebsfrequenzbereich und extrem geringe Brummgeräusche aus. Durch ihr flaches strukturelles Design spart sie Platz auf der Leiterplatte, unterstützt eine hochdichte Bestückung und bietet eine ausgezeichnete Gleichstrom-Vorspannungs-Entsättigungsfähigkeit. Sie kann plötzliche Laststromspitzen wirksam bewältigen und Spannungsschwankungen infolge einer Sättigung des magnetischen Kerns verhindern, wodurch eine stabile optische Ausgangsleistung des Laser-Treibers gewährleistet wird und die strengen Anforderungen optischer Module an hohe Frequenz, geringe Verluste, kleine Bauform, hohe Leistungsdichte sowie hohe Zuverlässigkeit erfüllt werden.
Empfohlene Modelle: CSAG, CSAC, CSAB, CSEB-H, CSEG-H, CSHB, KSTB usw.
2. Anwendung bei Geräuschunterdrückung und EMI-Filterung
Optische Module integrieren Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltungen und hochfrequente Schaltnetzteile, wodurch sie anfällig für Störungen im Frequenzbereich von Megahertz bis Gigahertz sind und zudem externer elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt werden. Die Verwendung einer Hochfrequenz-Perle kann hochfrequente Störungen wirksam unterdrücken, die Signalintegrität bei der Lasermodulation und der optoelektronischen Empfangsverarbeitung sicherstellen sowie die Störfestigkeit und Kommunikationsqualität des Systems verbessern.
Empfohlene Modelle: CPB, CFB usw.
CFB-Ferrit-Chip-Perle
Mehrschichtige Struktur, hohe Zuverlässigkeit
EMI-Unterdrückung über einen breiten Frequenzbereich
CPB-Ferrit-Chip-Perle
Mehrschichtige Struktur, hohe Zuverlässigkeit
Kompakte Bauform, hohe Strombelastbarkeit, niedriger Gleichstromwiderstand
Ein optisches Modul ist ein hochgradig integriertes System-Level-Produkt, dessen Zusammensetzung die Essenz moderner optoelektronischer Technologie widerspiegelt. Von präzisen optischen Komponenten bis hin zu Hochgeschwindigkeitselektronik, von intelligenter digitaler Steuerung bis hin zu effizientem Energiemanagement – jeder Teil spielt eine unverzichtbare Rolle. Obwohl eine Induktivität klein ist, ist sie für die Leistungswandlung, die Unterdrückung von Störungen sowie die Gesamtsystemstabilität unverzichtbar.
Mit dem Fortschreiten der optischen Kommunikationstechnologie hin zu Datenraten von 800 G, 1,6 T und noch höher gewinnt die Auswahl geeigneter Induktivitäten zunehmend an Bedeutung – insbesondere hinsichtlich hoher Frequenzstabilität bei geringen Verlusten, Miniaturisierung, hoher Leistungsdichte und hoher Zuverlässigkeit. Durch Materialinnovationen, konstruktive Optimierung und vollständig abgeschirmte Designs bieten CODACA-Induktivitäten leistungsstarke und äußerst stabile Lösungen für das Energiemanagement zukünftiger optischer Module und tragen so dazu bei, Kommunikationssysteme hin zu höherer Geschwindigkeit, geringerem Stromverbrauch und kleinerer Bauform weiterzuentwickeln.