5G宏基站电源设计策略和建议

对于5G时代的电源设计工程师来说,新的拓扑和新材料必须是熟悉的,因为碳化硅和氮化镓等新材料设备已经很长时间不可用了,并且每个制造商介绍的设备特性都不同。

同样,与硅器件的特性不同,每个人都熟悉它。

因此,程文涛建议电源设计工程师尽快熟悉新材料器件和高频设计,并提出设计思想以适应未来的电源设计工作。

对于宏基站,英飞凌的程文涛就主电源和副电源的优化提出了一些建议。

“就一次电源而言,我们看到了一个明显的趋势,即要求高效率和高功率密度。

现在,电源的效率必须达到97%,甚至98%的工作效率。

为实现这一效率目标,程文涛认为,其中之一就是需要新的拓扑结构。

他说,例如,ACDC的拓扑结构将逐渐从桥接PFC过渡到无桥PFC,甚至是图腾柱拓扑。

第二,必须使用新材料,包括流行的碳化硅。

MOSFET和氮化镓MOSFET;第三是高频,可以增加功率密度并减小尺寸。

第四,SMD封装更受欢迎,而SMD封装已成为主流。

对于二次电源部分,没有太多的新拓扑结构,更重要的是使用新材料和高频设备。

图:5G时代的宏站整流器。

有关5G小蜂窝电源设计的建议。

就小蜂窝基站而言,程文涛认为,5G时代的小蜂窝基站与宏基站有很大的不同,而与4G时代的微基站和微微基站略有不同。

如今,小型基站也称为分布式基站。

在5G时代,射频部分和天线部分将越来越集成。

不同于先前的RU和天线是分开的,这种紧凑的设计对功率的要求是不同的。

图片:小型基站供电设备的主要特征,他认为将会发生以下变化:首先,必须使用额定电压更高的设备。

如果您想更紧凑,那么由于EMI组件通常很大,因此可接受的EMI组件的数量将减少。

但是,EMI组件对于射频部分也非常关键。

除了充当电磁兼容部分之外,它还需要负责输入部分的防浪涌和雷击任务。

“这就像跷跷板一样,如何平衡和紧凑,并在减少EMI设备后如何承受相同甚至更高的抗浪涌和雷电压力”。

程文涛还谈到了当前的一些对策,即使用耐压水平。

更高的设备。

第二是需要采用新的封装设备。

由于需要更紧凑,因此将更多地使用SMD器件。

并且由于许多小型基站部署在室外,基本上不使用风扇,因为风扇的维护成本高,折旧速度快,所以现在的小型基站基本上都是无风扇设计。

那么我们如何适应室外温度变化呢?这需要设备的外壳来帮助散热。

程文涛指出,现在许多设备都使用新的封装来帮助散热,例如顶层散热或双面散热封装。

第三是在二次电源中,DCDC部分将有一些新技术。

“例如,在过去,大多数MOS晶体管被排到PCB上。

如今,许多设备的设计都来自以下来源。

来源。

极朝下,漏极朝下,在进行同步整流降压时,它在EMI,效率,PCB布局和其他方面都具有很大的优势。

程文涛说。

一般来说,在5G时代,如何降低功耗是整个产业链需要考虑的问题。

高效率,高功率密度和高频将成为业界继续关注的主题。

程文涛认为,就效率而言,对于通信电源,当电源效率提高到一定水平时,提高效率的任务将落在射频侧。

射频侧的效率将比电源效率的提高多一点;高功率密度可以减小设备的尺寸,这将成为业界不断关注的焦点;高频ne

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