乾貨分享:Air700ECQ的硬體設計,第三部分

电子老师傅發表於2024-10-25

5. 電器特性,可靠性,射頻特性

5.1. 絕對最大值

下表所示是模組數字、模擬管腳的電源供電電壓電流最大耐受值。

表格 17:絕對最大值

引數

最小

最大

單位

VBAT

-0.3

4.7

V

VBUS

-0.3

5.5

V

電源供電峰值電流

0

1.5

A

電源供電平均電流(TDMA一幀時間)

0

0.7

A

數字管腳處電壓

-0.3

3.6

V

模擬管腳處電壓(ADC)

-0.3

3.6

V

5.2. 推薦工作條件

表格 18:推薦工作條件

引數

最小

典型

最大

單位

VBAT

3.3

3.8

4.3

V

VBUS

3.3

5.0

5.25

V

5.3. 工作溫度

表格 19:工作溫度

溫度

最低

典型

最高

單位

正常工作溫度

-35

25

75

受限工作溫度

-40~-35

75~85

儲存溫度

-45

90

5.4. 功耗

5.4.1. 模組工作電流

測試儀器:綜測儀 R&S CMW500,程控電源 安捷倫 66319D

測試條件:VBAT=3.8V,環境溫度 25℃,插入白卡,連線綜測儀 CMW500

引數

測試條件

最小

典型

最大

單位

IVBAT

漏電流

第一次上電

1

uA

開機後關機(RTC 正常工作)

1

uA

LTE-TDD @PF=32

1.12

mA

LTE-TDD @PF=64

0.68

mA

LTE-TDD @PF=128

0.43

mA

LTE-TDD @PF=256

0.35

mA

空閒模式電流

LTE-TDD @PF=64

3.78

mA

飛航模式 AT+CFUN=4,AT+CSCLK=2

62

uA

LTE-TDD B34 CH36275

BW=10M

TX power = 23dbm

172

mA

LTE-TDD B38 CH38000

BW=10M

TX power = 23dbm

234

mA

LTE-TDD B39 CH38450

BW=10M

TX power = 23dbm

164

mA

LTE-TDD B40 CH39150

BW=10M

TX power = 23dbm

263

mA

LTE-TDD B41 CH40620

BW=10M

TX power = 23dbm

236

mA

5.4.2. 實網模擬長連線功耗

模組聯網功耗資料

模組低功耗模式下聯網連線伺服器定時心跳測試,模擬實際應用下的定時上報場景下功耗,從而能夠估算出電 池的使用時間。

測試條件:行動網路 B34 RSRP=48(中等強度)供電 4V;TCP 連線 XX 分鐘自動心跳包

平均功耗 mA5分心跳)

心跳包傳送

休眠平均功耗

500mAH 電池待機(天)

功耗mA

耗電電量uAH

功耗mA

耗電電量

uAH5分鐘間隔)

5分鐘上報間隔

1小時上報間隔

24小時上報間隔

AT+POWERM ODE=”PRO”

AT+POWERM ODE=”SRD”

AT+POWERM ODE=”PSM”

各階段耗流(中等訊號強度下實網測試測試)

階段

平均電流

持續時間

總耗能

開機註冊成功

傳送資料(20位元組)

傳送資料(20位元組)

注意:

當前功耗資料為空,正在安排做 700ECQ 模組的功耗資料測試。

5.5. 靜電防護

在模組應用中,由於人體靜電,微電子間帶電摩擦等產生的靜電,透過各種途徑放電給模組,可能會對模 塊造成一定的損壞,所以 ESD保護必須要重視,不管是在生產組裝、測試,研發等過程,尤其在產品設計中, 都應採取防 ESD保護措施。如電路設計在介面處或易受 ESD點增加 ESD保護,生產中帶防ESD手套等。 下表為模組重點PIN腳的ESD耐受電壓情況。

表格 20:ESD 效能引數(溫度:25℃, 溼度:45%)

管腳名

接觸放電

空氣放電

VBAT,GND

±5KV

±10KV

LTE_ANT

±5KV

±10KV

Others

±0.5KV

±1KV

6. 結構與規格

6.1. 模組尺寸

該章節描述模組的機械尺寸以及客戶使用該模組設計的推薦封裝尺寸。

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圖表 17:正檢視以及側檢視

6.2. 推薦 PCB 封裝

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圖表 18:正檢視,Air700ECQ PCB 封裝(單位:毫米)

注意:

1. PCB 板上模組和其他元器件之間的間距建議至少 3mm

7. 儲存和生產

7.1. 儲存

Air700ECQ以真空密封袋的形式出貨。模組的儲存需遵循如下條件:

環境溫度低於40攝氏度,空氣溼度小於90%情況下,模組可在真空密封袋中存放12個月。

當真空密封袋開啟後,若滿足以下條件,模組可直接進行迴流焊或其它高溫流程:

模組環境溫度低於30攝氏度,空氣溼度小於60%,工廠在72小時以內完成貼片。

空氣溼度小於10% 若模組處於如下條件,需要在貼片前進行烘烤:

當環境溫度為23攝氏度(允許上下5攝氏度的波動)時,溼度指示卡顯示溼度大於10%

當真空密封袋開啟後,模組環境溫度低於30攝氏度,空氣溼度小於60%,但工廠未能在72小時以內完成貼片,當真空密封袋開啟後,模組儲存空氣溼度大於10%

如果模組需要烘烤,請在 125 攝氏度下(允許上下 5 攝氏度的波動)烘烤 48 小時。

注意:模組的包裝無法承受如此高溫,在模組烘烤之前,請移除模組包裝。如果只需要短時間的烘烤,請參考 IPC/JEDECJ-STD-033 規範。

7.2. 生產焊接

用印刷刮板在網板上印刷錫膏,使錫膏透過網板開口漏印到 PCB上,印刷刮板力度需調整合適,為保證模組印膏質量,Air700ECQ模組焊盤部分對應的鋼網厚度應為 0.2mm。

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圖表 19:印膏圖

為避免模組反覆受熱損傷,建議客戶 PCB板第一面完成迴流焊後再貼模組。推薦的爐溫曲線圖如下圖所示:

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8. 術語縮寫

表格 21:術語縮寫

術語

英文全稱

中文全稱

ADC

Analog to Digital Converter

模數轉換器

bps

Bits Per Second

位元/秒

CTS

Clear to Send

清除傳送

DFOTA

Differential Firmware Over-the-Air

無線差分韌體升級

DTR

Data Terminal Ready

資料終端就緒

ESD

Electro Static discharge

靜電放電

ESR

Equivalent Series Resistance

等效串聯電阻

EVB

Evaluation Board

評估板

FDD

Frequency Division Duplex

頻分雙工

FTP

File Transfer Protocol

檔案傳輸協議

FTPS

FTP-over-SSL

對常用的檔案傳輸協議(FTP)新增傳輸層

安全(TLS)和安全套接層(SSL) 加密協議支援的擴充套件協議

GPIO

General Purpose Input Output

通用輸入輸出管腳

GPS

Global Positioning System

全球定位系統

HTTP

Hypertext Transfer Protocol

超文字傳輸協議

HTTPS

Hypertext Transfer Protocol over Secure

Socket Layer

超文字傳輸安全協議

LCC

Leadless Chip Carriers

不帶引腳的正方形封裝

LGA

Land Grid Array

柵格陣列封裝

LTE

Long Term Evolution

長期演進

MQTT

Message Queuing Telemetry Transport

訊息佇列遙測傳輸

MSL

Moisture Sensitivity Levels

溼度敏感等級

NITZ

Network Identity and Time Zone

網路標識和時區

NTP

Network Time Protocol

網路時間協議

PA

Power Amplifier

功率放大器

PCB

Printed Circuit Board

印製電路板

PCM

Pulse Code Modulation

脈衝編碼調製

PDU

Protocol Data Unit

協議資料單元

PMIC

Power Management IC

電源管理積體電路

PPP

Point-to-Point Protocol

點到點協議

RF

Radio Frequency

射頻

RTS

Require To Send

請求傳送

SMS

Short Message Service

簡訊

SSL

Secure Sockets Layer

安全套接層

TCP

Transmission Control Protocol

傳輸控制協議

TDD

Time Division Duplexing

時分雙工

UART

Universal Asynchronous Receiver &

Transmitter

通用非同步收發機

UDP

User Datagram Protocol

使用者資料包協議

UMTS

Universal Mobile Telecommunications System

通用行動通訊系統

USB

Universal Serial Bus

通用序列匯流排

(U)SIM

(Universal) Subscriber Identity Module

(通用)使用者身份識別模組

VSWR

Voltage Standing Wave Ratio

電壓駐波比

以上就是本篇文章的全部內容,你學會了嗎?

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