如今的无线网络难以满足全球对数据永无止境的需求,而物联网、自动驾驶汽车和虚拟现实等创新技术的出现更是加剧了这一需求。为了应对这一挑战,全新的5G技术有望催生无数新的应用,从而带来数据传输量的指数级增长,并对基站和数据中心的需求大幅增加。中国在5G领域处于领先地位,预计到2025年将拥有4.6亿个5G连接,首批5G基站已经投入使用。.
一些分析师预测,到2023年底,数据速率将达到每月近107艾字节(EB)(年复合增长率39%)。据估计,目前每使用1GB互联网数据需要5千瓦时(kWh)的电量,因此,如果5G技术要兼顾环境可持续性和经济可行性,其功耗显然需要大幅降低。.

运营商和数据中心所有者面临的问题
5G的部署将给网络和数据中心运营商带来新的挑战。在网络层面,物联网设备和其他应用的海量连接需求,加上毫米波信号的短距离传输,将导致基站数量大幅增加。此外,借助大规模MIMO技术,5G基站最多可配备64个发射器。如果不采取任何效率提升措施,典型4G基站无线电单元300瓦的输入功率需求,在5G环境下将增加到1100至1500瓦。.
基站的功耗已占网络总功耗的 60%,运营商的能源成本估计占运营支出的 15%,这种现状难以为继,亟需创新性的节能措施。例如,射频功率放大器 (RFPA) 是网络中最耗电的组件之一,其设计人员正越来越多地从 LDMOS 晶体管转向氮化镓 (GaN) 晶体管,从而提高功率放大器的效率。包络跟踪/恢复 (ET/ER) 是 RFPA 设计的另一项关键技术,但这需要非常高效的 DC-DC 转换器。.
数据中心需要更强大的处理能力和更大的存储容量,这意味着需要更多的服务器、机架、电力、冷却设备和空间。因此,网络和数据中心运营商面临着双重挑战:如何在更小的空间内实现更多功能,以及如何降低能耗。.
电源满足技术挑战
电源管理和直流转换技术的最新进展正在帮助解决这个问题。这些技术革新了系统设计,使得服务器和其他电子设备更加高效、紧凑。.
首先,数字电源 IC(图 1)结合了数字通信和模块化 DC/DC 解决方案的优点,使系统设计人员能够开发出尺寸更小、更紧凑、更高效的产品。.
由于设计人员可以利用电源模块的功能以及一系列支持工具,从而摆脱复杂的电源设计,新产品开发的上市时间得以缩短。.
图 1:Flex 电源模块的 BMR480 数字 DC/DC 模块

为射频功率放大器供电的模拟直流/直流转换器不断改进,其创新技术提高了密度、集成度、可靠性和效率。例如,Flex 功率模块的’ PKB4216HDPI 是一款额定功率为 250W 的八分之一砖式 DC/DC 转换器,适用于为 50V GaN 基射频功率放大器 (RFPA) 以及高压 LDMOS RFPA 应用供电。对于更高功率的 RFPA, PKJ4000 该系列产品在 28V 或 50V 直流电压下可提供高达 700W 的功率。.
图 2:Flex 功率模块的 PKB4216D

客户依赖于更多选择、更高质量的产品和更完善的支持。
继近期收购爱立信电源模块之后,Flex电源模块在电信和数据中心电源解决方案领域拥有超过40年的经验。在中国,公司位于上海的工厂拥有350名员工,致力于提供符合全球标准的高质量技术,并具备大规模生产能力和灵活应对不断变化的市场需求的能力。.
Flex的产品组合涵盖了各种隔离式DC/DC转换器和非隔离式负载点(PoL)转换器,以及用于ATCA应用(例如处理器和交换机刀片)的电源接口模块(PIM)。其隔离式DC/DC电源产品具有超高的效率(目前最高可达98%)、极高的可靠性、通过PMBus实现的配置和控制功能,以及小至十六分之一砖尺寸的紧凑外形。.
Flex 的领先设计工具包括其 伟创力 Power Designer 软件,. 这使得设计人员能够运行包括热建模在内的详细仿真,最大限度地减少电力系统设计错误,缩短开发时间,从而缩短产品上市时间。.
结论
5G网络和数据中心的可持续性和经济可行性越来越依赖于先进的数字电源技术。Flex电源模块是全球领先的数字电源解决方案供应商,拥有端到端的产品组合,包括PIM、隔离式电源模块和数字POL模块,以及不断增长的模拟RFPA专用产品系列,以支持基于LDMOS和GAN的设计。Flex丰富的产品组合不仅能够提高效率,还能帮助开发人员缩短设计周期,加快创新型网络和数据中心设备的上市速度。.
我们提供一系列适用于 5G/RFPA 应用的产品。 可以看到 这里