【硬件工程师必藏】4G模组Air780EPM的供电设计以及选型推荐

Air780EPM供电设计就像盖房子，地基不稳一切白搭！记住“分级供电+动态储能+严谨调试”三大法宝，你也能轻松驯服这个“电流猛兽”！

重点包括：根据设备需求选合适电源类型，选元件时注意 LDO 散热、DCDC 电感抗冲击能力，PCB 布局要缩短走线减少干扰。针对锂电池和长待机场景，还提供了充电管理和升压电路设计技巧，帮工程师避开常见问题，确保模块稳定省电，希望能够帮助到你！

常见的物联网应用场景下对Air780EPM的供电方式有如下三种：

一、LDO供电方式

使用LDO电源芯片线性降压的供电方案，原理简单，电路，走线要求都相对较低，而且输出电源干扰小，稳定，对射频，天线等影响较小。

但是由于Cat.1系统的特色性，对LDO的选型要求较高。如下是一般LDO的电源参考设计

对于LDO电源的设计与选型有几点注意事项：

（1）输入电压和输出电压压差尽量小。由于LDO常用的是MOS半导通的降压特性，输入电压和输出电压差会加在LDO两端，会导致LDO承受耗散功率，造成发热和能量损失。而Cat.1的工作特性，在射频工作时，最大平均电流(FDD最大发射功率情况下）会达到600~700mA,使得LDO承受的耗散功率尤为严重。为了最小化电压差，建议LDO输出电压设置为接近4.2V，而输入电压建议不要超过5V，否则不建议采用LDO电源方案。

（2）LDO器件封装选择。

不少人选择LDO器件，只看器件的最大输出电流是否满足模块的要求电流，这种做法是错误的。LDO选型最重要的参数是热阻ϕ JA，表示芯片内部热结点到周围环境的热阻。通常芯片内部的结温的计算公式为：

其中： Tj为芯片结温；Rϕ JA 为热阻；TA为室温；PD为LDO芯片的耗散功率；

对于芯片结温Tj，通常规格书会给出当前芯片的最大允许的工作温度，比如如下：

也就是计算出来的LDO结温度不能超过125°C。而通常Rϕ JA 热阻与LDO的封装形式高度相关，具体可以查阅相关LDO芯片规格书，如下：

例如：从上图规格书中我们可以得知SO-8封装的热阻为160°C/W，按照Air780EP最大平均功率700mA, LDO压差1V计算，室温25°下，SO-8封装的LDO结温为0.7x1x160+25 = 137 °C 就高于了规格书要求的125的最大工作结温，所以SO-8的封装不满足Cat.1应用要求。

所以通常推荐选择封装为TO-252,SOT-223等这些带大面积散热PAD的封装，同时在PCB布局的时候要在空间允许的情况下尽量增加散热PAD的铺铜面积以及尽量多的过孔导热到PCB对面层增加散热面积。<