در پی توسعه سریع مراکز داده، ارتباطات ۵G و محاسبات ابری، ماژولهای نوری به اجزای اصلی انتقال داده با سرعت بالا تبدیل شدهاند و نیازهای مربوط به عملکرد و قابلیت اطمینان آنها بهطور مداوم در حال افزایش است. بهعنوان یک مؤلفه غیرفعال کلیدی در مدارهای مدیریت توان، انتخاب سیمپیچ (القاص) مستقیماً بر عملکرد کلی انتقال، بازده توان و پایداری بلندمدت ماژولهای نوری تأثیر میگذارد.
عملکرد اصلی یک ماژول نوری، انجام تبدیل دوطرفهٔ کارآمد بین سیگنالهای الکتریکی و نوری است؛ یعنی در انتهای ارسال، سیگنالهای الکتریکی را به سیگنالهای نوری تبدیل میکند تا از طریق فیبر نوری منتقل شوند و در انتهای دریافت، سیگنالهای نوری را بهطور دقیق دوباره به سیگنالهای الکتریکی تبدیل میکند. این فرآیند متکی بر عملکرد هماهنگ بلوکهای عملکردی مختلفی از جمله راننده لیزر (LD Driver)، تقویتکننده ترانسامپدانس (TIA)، واحد بازیابی ساعت و داده (CDR) و میکروکنترلر است. برای تأمین پایدار ولتاژ به تراشههایی که در سطوح ولتاژ متفاوتی کار میکنند، مدار تبدیل DC-DC هستهٔ معماری تغذیهٔ ماژول نوری محسوب میشود و سیمپیچ (الکترومغناطیسی) مؤلفهٔ کلیدی برای تضمین پایداری تغذیه و پشتیبانی از انتقال قابل اعتماد سیگنالهای پرسرعت است.
شکل ۱. نمودار اصل کار ماژول نوری
سیگنال الکتریکی
سیگنال نوری
ارسال (Tx)
دریافت (Rx)
۱. نقش و انتخاب سیمپیچها در مدارهای تبدیل DC-DC کارآمد
ماژولهای نوری معمولاً از ولتاژهای ورودی ۵ ولت / ۳٫۳ ولت استفاده میکنند و آنها را از طریق مدارهای کاهشدهنده (Buck) به ولتاژهای پایینتری مانند ۱٫۸ ولت و ۱٫۲ ولت تبدیل میکنند تا تراشههای اصلی مانند درایورهای لیزری و تقویتکنندههای ترانسامپدانس را تغذیه کنند. انتخاب مناسب سیمپیچ (الکترومغناطیسی) میتواند بهطور قابلتوجهی بازده تبدیل انرژی را افزایش داده، پاسخ گذرا را بهینه کرده و پایداری سیستم را بهبود بخشد.
سرنگهای مدلسازی قدرتی CODACA از پودر آلیاژ کمتلفات توسعهیافته توسط خود شرکت استفاده میکنند. این محصولات دارای تلفات کم، بازده بالا، محدوده فرکانسی گسترده و سطح بسیار پایین نویز زوزنده هستند. طراحی ساختاری نازکپروفیل آنها به صرفهجویی در فضای PCB کمک کرده، نصب با چگالی بالا را پشتیبانی میکند و قابلیت عالی مقاومت در برابر اشباع تحت بایاس مستقیم (DC bias) را ارائه میدهد. این سرنگها میتوانند بهطور مؤثر جریانهای ناگهانی بار را مدیریت کرده و نوسانات ولتاژ ناشی از اشباع هسته مغناطیسی را جلوگیری کنند؛ بنابراین توان خروجی نوری پایدار از درایور لیزر را تضمین کرده و الزامات سختگیرانه ماژولهای نوری را در زمینه فرکانس بالا، تلفات پایین، ابعاد کوچک، چگالی توان بالا و قابلیت اطمینان بالا برآورده میسازند.
مدلهای پیشنهادی: CSAG، CSAC، CSAB، CSEB-H، CSEG-H، CSHB، KSTB و غیره.
۲. کاربرد در سرکوب نویز و فیلتر کردن EMI
ماژولهای نوری ترکیبی از مدارهای دیجیتال پربسامد و منابع تغذیه سوئیچینگ با فرکانس بالا هستند که این امر آنها را مستعد تداخل نویز در محدوده فرکانسی مگاهرتز تا گیگاهرتز میسازد و همچنین در برابر تابش الکترومغناطیسی خارجی آسیبپذیر میکند. استفاده از گلوله فرکانس بالا (Bead) بهطور مؤثری نویز فرکانس بالا را سرکوب کرده، یکپارچگی سیگنال در مدولاسیون لیزری و دریافت نوری-الکتریکی را تضمین میکند و قابلیت مقاومت سیستم در برابر تداخلات و کیفیت ارتباطی آن را بهبود میبخشد.
مدلهای پیشنهادی: CPB، CFB و غیره.
گلوله فریت تراشهای CFB
ساختار چندلایه، قابلیت اطمینان بالا
سرکوب EMI در محدوده وسیعی از فرکانسها
گلوله فریت تراشهای CPB
ساختار چندلایه، قابلیت اطمینان بالا
اندازه جمعشده، ظرفیت جریان بالا، مقاومت مستقیم (DC) پایین
یک ماژول نوری محصولی سطح سیستمی با ادغام بالا است که ترکیب آن، ماهیت فناوری الکترونوری مدرن را منعکس میکند. از اجزای نوری دقیق تا مدارهای الکترونیکی پرسرعت، از کنترل دیجیتال هوشمند تا مدیریت کارآمد توان، هر بخش نقشی جداییناپذیر ایفا میکند. اگرچه یک سیمپیچ (الکترومغناطیسی) اندازهای کوچک دارد، اما در تبدیل توان، سرکوب نویز و پایداری کلی سیستم، ضروری و بیجایگزین است.
با پیشرفت فناوری ارتباطات نوری به سمت نرخهای دادهای ۸۰۰ گیگابیت بر ثانیه، ۱٫۶ ترابیت بر ثانیه و حتی بالاتر، انتخاب سیمپیچها بیش از پیش بر روی ویژگیهایی مانند کمتلفی در فرکانسهای بالا، کوچکسازی، چگالی توان بالا و قابلیت اطمینان بالا تأکید خواهد کرد. با استفاده از نوآوری در مواد، بهینهسازی ساختاری و طراحی کاملاً شیلدشده، سیمپیچهای CODACA راهحلهایی با عملکرد بالا و پایداری بسیار بالا برای مدیریت توان ماژولهای نوری نسل بعدی ارائه میدهند و به تحول سیستمهای ارتباطی در جهت سرعت بالاتر، مصرف توان پایینتر و ابعاد کوچکتر کمک میکنند.
EN