从系统设计的角度来看,电源管理技术进入了大约五年前的转折点。
对于台式电信和数据通信设备,使用风扇散热的效果已达到极限,无法进一步打破。
近年来,通信设备的带宽不断提高,信息内容越来越多样化,但仍不能满足大多数用户的需求。
用户要求越高,必须向通信设备中增加更多的数字信号处理器,现场可编程门阵列和数字专用集成电路。
结果,负载的数量增加了,负载本身也变得越来越复杂,使得传统的配电结构无法满足新功能的电源需求。
图1所示的传统配电结构使用隔离的多输出模块化DC / DC转换器(砖),每个插卡均配备了自己的转换器。
这种结构的每个负载电流都很高,导致在每个转换器模块和每个负载点之间的PC电路板上的IR电压下降,从而导致电压极不稳定。
解决方案是将隔离势垒,降压和负载点电压调节分为两个不同的转换阶段,以取代多输出转换器模块。
这种结构上的变化(见图2)也有其自身需要解决的问题。
例如,每个转换阶段所占的比例不得超过原始解决方案体积的一半,并且串行组合必须能够实现更高的整体性能。
效率。
这种结构通常使用低成本且调节不佳的初级转换级来执行绝缘和降压功能,并且在负载点附近还有另一个高效且高精度的次级转换级。
此主要转换阶段称为中间总线转换器(IBC)。
一般而言,中间总线转换器将设置“伏特×秒”的常数乘积。
为了使变压器稳定线路电压,但是负载点稳定的效果通常不能令人满意,并且电压幅度通常约为±10%。
整个稳压过程通常在初级线圈中完成,并且初级线圈负责根据匝数比监视从初级线圈反射到辅助线圈的输出电压。
系统启动后,辅助线圈还将为初级线圈控制电路,驱动电路和电压调节器电路供电。
相反,在负载点处的稳压器可以为负载提供非常稳定的稳压效果,并且电压幅度通常不超过±1%,并且不需要隔离。
电信系统的初级线圈配电总线均在-36至-72伏的电压范围内运行,而数据通信设备的总线在+43至53伏的电压范围内运行。
中间总线的工作电压通常在8到14伏之间。
在配电结构发生了如此重大的变化之后,集成电路,稳压器和模块化DC / DC转换器也受到了迅速的影响和发展。
最近,业界一直在积极讨论负载点调节器行业标准的发展。
目前,业界已经建立了三个联盟组织(配电开放标准联盟(DOSA),负载点联盟(POLA)和电源制造商协会(PSMA)板载电源(BMPS)计划,并努力提供包装和接口制定通用的行业标准,这种发展还导致了供应链中的细微变化,一些供应商已开始引入与以往不同的产品,例如,半导体制造商已开始生产模块化电源转换器,以及电源制造商已开始设计自己的芯片,在此基础上,硅芯片推出了CSP封装的稳压器图片:中间总线结构的每个转换级的体积不得超过原始解决方案体积的一半