通信系統(tǒng)的供電架構(gòu)(04-100)

　　現(xiàn)代電信系統(tǒng)需要更寬的帶寬、更快的數(shù)據(jù)率、更嚴(yán)密的保密措施、更新性能、更多的用戶(hù)和用戶(hù)特性的廣泛性，這促使為現(xiàn)代電信系統(tǒng)提供dc電壓和電流的電源設(shè)計(jì)，正在從傳統(tǒng)形式轉(zhuǎn)變到新的技術(shù)形態(tài)，基于dc-dc變換器的新一代電源系統(tǒng)必須工作在寬輸入電壓范圍，有時(shí)達(dá)到30~100V。同時(shí)，電源系統(tǒng)為高性能通信系統(tǒng)的ASIC、DSP和用深亞微米CMO工藝設(shè)計(jì)的微處理器提供若干低電平dc電壓。

　　在通信和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器應(yīng)用中，這意味著不僅僅變換48V輸入電壓為傳統(tǒng)的5V和3.3V，而且變換為新的更低的電壓(范圍從低于1V到2.5V，負(fù)載電流10~35A)。另外，電源系統(tǒng)必須保持嚴(yán)格的容限并產(chǎn)生最小的噪聲來(lái)保持信號(hào)的完整性。這些增加的要求發(fā)生空間受限制和熱管理是主要考慮的環(huán)境中。

　　為了滿(mǎn)足這些要求，電源系統(tǒng)架構(gòu)正在從早期的集中提供較低電壓和電流變換到目前的分布方法。代替單電源產(chǎn)生所有必須的電壓電平，現(xiàn)在電源沿著第2和第3總線分布到dc-dc變換器，降壓到適合各個(gè)電路或子系統(tǒng)的電壓電平。

　　在每個(gè)電平，設(shè)計(jì)人員可以設(shè)計(jì)或購(gòu)買(mǎi)dc-dc變換器，這種變換器為若干IC、ASIC、溫合信號(hào)器件或完整的印刷電路板提供必須的電壓和電流。每種dc-dc變換器具有特殊的拓?fù)?，拓?fù)淙Q于它供電的電路和所工作系統(tǒng)的很多因素，如效率、噪聲電平、物理因數(shù)(高度、重量、大小)，所需的輸出電壓數(shù)量、功耗和散熱。本文將討論專(zhuān)門(mén)的折衷考慮和滿(mǎn)足不同系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)目標(biāo)的最好拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

　　分布電源

　　在分布電源架構(gòu)(圖1)中，前端電源變換ac電源為dc并通過(guò)第一級(jí)總線分配 dc電壓(電信系統(tǒng)中通常為-48V)到dc-dc中間總線變換器(IBC)。IBC的目的首先是提供隔離以及降低ac-dc前端分布的電壓到較低的電壓電平。這應(yīng)該發(fā)生在通過(guò)第2級(jí)分布總線送它到最后非隔離dc-dc(降壓)變換器前。負(fù)載點(diǎn)(POL)變換器為系統(tǒng)提供所需的電壓和電流。