Die heutigen drahtlosen Netzwerke stoßen an ihre Grenzen, wenn es um den unstillbaren Datenhunger der Welt geht, der durch Innovationen wie das Internet der Dinge (IoT), autonome Fahrzeuge und Virtual Reality angetrieben wird. Die neue 5G-Technologie verspricht als Antwort unzählige neue Anwendungen, was zu einem exponentiellen Wachstum des Datenvolumens und einem Bedarf an deutlich mehr Basisstationen und Rechenzentren führen wird. China ist Vorreiter bei 5G: Bis 2025 werden dort voraussichtlich 460 Millionen 5G-Anschlüsse realisiert, und die ersten 5G-Standorte sind bereits in Betrieb.
Einige Analysten prognostizieren, dass die Datenraten bis Ende 2023 fast 107 Exabyte (EB) pro Monat erreichen werden (jährliches Wachstum von 391 bis 34 Billionen). Da derzeit schätzungsweise 5 kWh benötigt werden, um die Nutzung jedes Gigabytes an Internetdaten zu ermöglichen, ist klar, dass der Stromverbrauch von 5G deutlich sinken muss – damit die Technologie sowohl ökologisch nachhaltig als auch wirtschaftlich rentabel ist.

Probleme für Betreiber und Rechenzentrumseigentümer
Der 5G-Ausbau stellt Netz- und Rechenzentrumsbetreiber vor neue Herausforderungen. Innerhalb des Netzes wird der enorme Konnektivitätsbedarf von IoT-Geräten und anderen Anwendungen in Verbindung mit der geringen Reichweite von Millimeterwellensignalen zu einem massiven Anstieg der Anzahl von Basisstationen führen. Dank der Massive-MIMO-Technologie werden 5G-Basisstationen zudem über bis zu 64 Sender verfügen. Ohne Effizienzmaßnahmen wird der Leistungsbedarf einer typischen 4G-Basisstation von 300 Watt auf 1100 bis 1500 Watt für 5G ansteigen.
Da Basisstationen bereits 601 Tsd. ...
In Rechenzentren werden mehr Rechenleistung und Speicherkapazität benötigt, was mehr Server, Racks, Strom, Kühlung und Platz erfordert. Netzwerk- und Rechenzentrumsbetreiber stehen daher vor der doppelten Herausforderung, mehr Funktionalität auf kleinerem Raum unterzubringen und gleichzeitig den Energieverbrauch zu senken.
Stromversorgungen erfüllen die technische Herausforderung
Neue Entwicklungen im Bereich des Energiemanagements und der Gleichstromwandlungstechniken tragen zur Lösung dieses Problems bei. Sie haben das Systemdesign grundlegend verändert und ermöglichen effizientere und kompaktere Server und andere elektronische Geräte.
Erstens vereinen digitale Leistungs-ICs (Abbildung 1) die Vorteile digitaler Kommunikationssysteme und modularer DC/DC-Lösungen und ermöglichen es Systementwicklern, kompaktere und effizientere Produkte mit kleinen Formfaktoren zu entwickeln.
Die Markteinführungszeit für die Entwicklung neuer Produkte wird verkürzt, da die Entwickler die Funktionalität der Leistungsmodule sowie eine Reihe von Unterstützungstools nutzen können und sich so von der komplexen Entwicklung von Stromversorgungen befreien.
Abbildung 1: Digitales DC/DC-Modul BMR480 des Leistungsmoduls Flex

Für die Stromversorgung von RFPAs werden analoge DC/DC-Wandler kontinuierlich verbessert, wobei Innovationen die Dichte, Integration, Zuverlässigkeit und Effizienz steigern. Ein Beispiel hierfür sind die Flex-Leistungsmodule.’ PKB4216HDPI ist ein DC/DC-Wandler mit einer Nennleistung von 250 W im Achtel-Brick-Format, der sich sowohl für die Stromversorgung von 50-V-GaN-basierten RFPAs als auch für Hochspannungs-LDMOS-RFPA-Anwendungen eignet. Für RFPAs mit höherer Leistung ist der PKJ4000 Die Serie liefert bis zu 700 W bei 28 V oder 50 V Gleichstrom.
Abbildung 2: Flex Leistungsmodule PKB4216D

Kunden verlassen sich auf größere Auswahl, höhere Qualität und besseren Support.
Nach der kürzlich erfolgten Übernahme von Ericsson Power Modules blickt Flex Power Modules auf über 40 Jahre Erfahrung in der Bereitstellung von Stromversorgungslösungen für Telekommunikation und Rechenzentren zurück. Am Standort Shanghai in China arbeiten 350 Mitarbeiter, die sich auf die Entwicklung und Bereitstellung hochwertiger Technologie nach globalen Standards konzentrieren. Dank ihrer Kapazitäten für die Massenproduktion und ihrer Flexibilität können sie auf sich ändernde Marktanforderungen reagieren.
Das Portfolio von Flex umfasst eine breite Palette an isolierten DC/DC-Wandlern und nicht-isolierten Point-of-Load-Wandlern (PoL) sowie Power Interface Modules (PIM) für ATCA-Anwendungen wie Prozessor- und Switch-Blades. Die isolierten DC/DC-Leistungsprodukte zeichnen sich durch höchste Wirkungsgrade (derzeit bis zu 98%), extrem hohe Zuverlässigkeit, Konfigurations- und Steuerungsmöglichkeiten über PMBus und kompakte Bauformen bis hin zur Größe eines 16-Bit-Bausteins aus.
Zu den hochmodernen Designwerkzeugen des Flex gehören: Flex Power Designer-Software. Dies ermöglicht es den Entwicklern, detaillierte Simulationen einschließlich thermischer Modellierung durchzuführen, wodurch Fehler bei der Auslegung von Stromversorgungssystemen minimiert und die Entwicklungszeit verkürzt werden – und somit die Markteinführungszeit verkürzt wird.
Abschluss
Die Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit von 5G-Netzen und Rechenzentren hängen zunehmend von fortschrittlichen digitalen Stromversorgungstechniken ab. Flex Power Modules ist weltweit führender Anbieter digitaler Stromversorgungslösungen mit einem umfassenden Produktportfolio, das PIM-, isolierte Brick- und digitale POL-Module sowie ein wachsendes Angebot an analogen RFPA-spezifischen Produkten zur Unterstützung von LDMOS- und GAN-basierten Designs umfasst. Neben der Effizienzsteigerung ermöglicht das breite Portfolio von Flex Entwicklern, Entwicklungszyklen zu verkürzen und innovative Netzwerk- und Rechenzentrumsausrüstung schneller auf den Markt zu bringen.
Unser Produktsortiment eignet sich für 5G-/RFPA-Anwendungen. kann man sehen HIER