介绍
对于电信和数据中心而言,电力需求始终在增长。越来越多的处理性能被压缩到机架中,电源供应也必须跟上步伐。虽然摩尔定律帮助厂商制造出速度更快、能效更高的CPU,但在空间占用相同甚至更小的情况下,所需的电力仍然在稳步增长。.
这些趋势意味着对直流/直流转换器和其他电源组件更高功率密度的需求日益增长。在提高功率密度的同时,必须保证效率——尤其因为电源效率的降低不仅会增加所需的输入功率,还会增加所需的散热量。.
举例来说,处理器(例如英特尔 Ice Lake 系列 CPU)的突发运行模式会大幅提升功耗。对于数据中心而言,人工智能、机器学习、自动驾驶汽车和云计算的广泛应用,推动了对更高电源系统效率和功率密度的需求,以便尽可能地降低功耗并缩小设备体积。在电信领域,从 4G 向 5G 的过渡也会增加基站和其他基础设施的功耗。.
满足功率密度要求
对于系统设计人员来说,隔离式数字 DC/DC 转换器提供了一种可以满足这些高功率密度要求的选择——而不会在效率、功能、空间、设计简易性或可靠性方面做出妥协。.
这些电源模块通常采用行业标准的四分之一砖封装,尺寸为 57.9 x 36.8 x 14 毫米(2.28 x 1.45 x 0.55 英寸)。这种封装既用于电信应用(通常采用 36 至 72V 的供电电压),也用于数据中心(供电电压在 40V 至 60V 之间)。.
我们 BMR491 我们提供的直流/直流转换器具有当今应用所需的高功率密度。 BMR491 是业界功率密度最高的数字 DC/DC 隔离转换器。在 48Vin / 50% 负载下,其典型效率高达 97.5%,在标称 12V 输出电压下,输出电流高达 205A。.

图 1:BMR491 直流/直流转换器
我们第一代BMR453数字隔离转换器的最大输出功率为300W,而最新的第六代产品功率提升了八倍以上。 BMR491. 该设备可在短时间内(最长一秒)提供高达 2450W 的峰值功率,并能持续输出高达 1540W 的功率。它还支持通过下垂负载均衡进行并联,从而可以同时使用多个转换器来实现更高的功率水平。.
HRR——两全其美
目前 BMR491 包括 Flex 电源模块的专有技术 混合调节比率(HRR) HRR转换器结合了两种现有功率转换方法的优势:一种是输出无稳压的固定比率转换器,另一种是输出完全稳压的固定比率转换器。HRR转换器会根据输入电压在这两种模式之间切换(见图2)。.

图 2:混合调节比率
HRR技术通过在固定比率DC/DC转换中增加稳压功能,在常见工作条件下实现了更高的功率输出和效率。它还提高了对电压瞬变的耐受性,并实现了更宽的输入电压范围。.
技术改进
我们着重研究了三个关键领域,以提高转换器的最大功率。首先,与之前的设计和现有解决方案相比,机械设计方面…… BMR491 经过优化,现在总高度可用于安装铁氧体磁芯。这项技术是在上一代 BMR490 的基础上发展而来,上一代产品引入了‘开放式’底板概念。.
我们还采用了先进的散热设计,通过将热量从主要发热器件传递到热阻极低的底板和引脚,从而实现更高的持续功率输出。例如,BMR491 底部就配备了额外的底板。.
此外, BMR491 采用最先进的晶体管封装技术,降低了导通电阻 R。DS(ON), 因此,即使使用的晶体管比以前少,也会产生相关的功率损耗。.
帮助系统设计师
除了提高功率密度外,像 BMR491 系列这样的数字转换器还能以其他方式帮助系统设计人员。首先,它们可以利用内置功能以及软件工具(例如……)来大幅缩短产品上市时间。 伟创力电源设计器.
这是 Flex Power Modules 提供的一款免费软件工具,它能够帮助设计人员模拟、配置和监控其数字电源系统。该软件的功能不仅限于转换器配置,还能提供整个电源系统的概览。这使得设计人员能够定义各电源轨之间的关系,并研究和优化相位扩展、时序控制和故障扩展特性。.
Flex 功率设计器包含内置仿真功能,可进行功率级分析,以优化调谐并可视化设计行为与系统功率要求的关系,包括瞬态响应、输出阻抗和功耗。.
由于Flex严格的设计和制造工艺,以及我们先进的过压保护、过温和短路保护等保护功能,BMR491转换器也具有很高的可靠性。这些转换器的平均故障间隔时间(MTBF)非常长。 BMR491 模块使用寿命超过七百万小时。其工作温度范围为-40°C至+125°C,符合IEC/EN/UL 62368-1安全标准,输入输出隔离电压为1500V。.
结论
对于电信和数据通信中心而言,在相同空间内对更大功率的需求日益增长,这意味着功率密度规格必须跟上步伐。为了满足这一需求,我们开发了…… BMR491 – 业界功率密度最高的数字 DC/DC 隔离式四分之一砖转换器。.
为了提供CPU所需的高突发功率, BMR491 可提供2450W的峰值功率,持续时间长达一秒,持续输出功率最高可达1540W。 BMR491 包含专有技术 混合调节比率(HRR) 该技术可实现更高的功率输出和效率,并增强对电压瞬变的抵抗能力。BMR491 还采用了专有的热传导技术,以改善散热。.
功率密度需求只会朝着一个方向发展:不断提高。因此,诸如以下技术进步至关重要: 人力资源 电气技术的进步以及更优异的热学和机械设计使我们能够…… BMR491 一系列 DC/DC 转换器,以确保设计工程师能够满足行业日益增长且复杂的电力需求。.