提高电源转换器的能源效率

日期:2012-02-28

  
         从电信设备中的有损DC分配总线,到耗电大的数据中心服务器和新兴的航空航天系统,都在寻求进一步降低功率损耗,同时提高这些应用中的电源解决方案的整体效率。

  作者:Stephen Oliver,Vicor公司

  能源效率对终端系统或各个行业的产品是成功的关键。这种对高效率、高能效电源解决方案不断增加的渴求,正在成为现代系统的差异化因素。然而,实现高能源效率的目标需要创新战略。

  虽然,传统AC-DC银箱(silver box)已演变成分布式电源架构,它进一步迁移到中间总线架构(IBA),广泛用于电信设备、服务器主板和航空航天系统,以提高效率,现在已经达到了很高的水平。当使用负载点(POL)(如低于1V的主板处理器电压)时,问题更为明显,事实上整体效率在下降。

  转向更高的直流母线电压(48V或350/380V)了减少配电损失,但增加了一个额外的DC-DC转换级,在用同步降压稳压器为低POL电压供电之前,将中间电压降至12VDC,从而导致了更大尺寸和更低的转换效率。

  为了克服高压配电总线的限制,欧洲标准机构ETSI正在制定一个新的标准,±190VDC。最近的过渡是从380 V DC母线电压到±190V,用于电信直流配电,以提升效率。但是,使用新的ETSI母线电压标准也需要额外的转换级,如图1所示。在这里,±190 VDC转换为48VDC,然后使用IBC降低至9.6或12VDC。提高效率是微不足道的,同时它增加了更多的元件,以减少功率密度,并提高了解决方案的整体成本。

  使用不同总线电压轨为系统主板上的各种POL电压供电不是解决现代和新兴系统的效率、空间和成本问题的答案。一个新的和创新战略需要推动功率转换效率提高到一个新的水平,同时用最低数量的转换级提高功率密度和降低元件成本。

  Vicor以一种全面的方法和优化的结构结合了高效率功率元件。为此,公司开发了高效模块化构建块,称为VI芯片,可以用这样的比功率架构(FPA)来优化架构,消除传统高电压轨的缺点,包括新的ETSI标准,用于电信设备、服务器和航天系统。从本质上讲,它可以提供前所未有的功率密度、效率和灵活性相结合的电源解决方案。

  这种高效率、高密度和灵活性的独特组合为系统设计师提供明显的竞争优势。

  www.vicr.com

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