Kesirli güç mimarisi, Phasor'un uydu geniş bant sinyal kararlılığı devrimini gerçekleştirmesine yardımcı olur
Düşük voltaj altında son derece büyük akım sağlayın, mobil iletişim ihtiyaçlarını tam olarak karşılayın
Tarih: 2020-01-08
Kaynak: Vicor
Hareket halindeki bir araçta internette bulunan herkes, kritik bir noktada bir sinyal kesintisinin ne kadar hayal kırıklığı yaratabileceğini bilir. Kullanıcılar, herhangi bir trafik modu ne olursa olsun, yüksek hızlı bağlantılara ve bant genişliğine ihtiyaç duyar, mesajları görüntüleyebilir ve gönderebilir, müzik ve video oynatabilir veya çok partili video konferansları çok sorunsuz bir şekilde düzenleyebilirler.
Phasor, yüksek verimli, modüler ve dijital aşamalı dizi anten geliştiricisidir.Mobil geniş bant pazarında liderdir ve havacılık, denizcilik, kara mobil ve savunma uygulamalarında oldukça kararlı ve güvenilir uydu bağlantıları sağlayabilir. Şirketin elektronik olarak kontrol edilen antenleri, dinamik hüzmeleme teknolojisi ve sistem mimarisindeki en son gelişmelere dayanıyor. Phasor'un mobil uygulamalara yönelik geniş bant ve uydu çözümleri, yüksek hızlı iki yönlü geniş bant İnternet bağlantıları elde etmek için elektronik olarak kontrol edilen aşamalı dizi antenlerin kullanımına izin verir.
Anten teknolojisi
Phasor anteni, iki PCB üzerine monte edilmiş çok sayıda küçük tekrarlayan modülden oluşur.Üst PCB'nin ön tarafı bir yama anten dizisidir ve arka tarafı bir Phasor uygulamasına özgü entegre devredir (ASIC). Alt arka panel, sistem için güç, kontrol ve iletişim sağlar.
Phasor tarafından geliştirilen en son anten teknolojisi, bir uydu çanağı gerektirmez ve ince ve düz bir katı hal sabit anten sistemini bir aracın üstüne yerleştirmek için kullanılabilir. İnce ünitenin kalınlığı 25 mm'den azdır ve performansı 2,4 metre veya daha geniş bir çanak antenle karşılaştırılabilir. Antenin iki ana özelliği, entegre edilebilirlik ve ölçeklenebilirliktir: Entegre edilebilirlik, antenin çoğu aracın şekline uyum sağlamasına olanak tanır; tüm modüler mimarinin ölçeklenebilirliği, antenin gelecekteki ihtiyaçları karşılamasına yardımcı olur.
Phasor, benzersiz bir mobil iletişim sistemi geliştirmek istediğinde, ürünlerinin yalnızca yüksek güç yoğunluğunu ince bileşenlerle birleştirmesi gerektiğini değil, aynı zamanda son derece düşük voltajlarda son derece yüksek akımlar sağlaması gerektiğini de fark etti.
Tüm bu gereksinimleri karşılayan çözüm, Vicor'un Kesirli Güç Mimarisi (FPA ) 'dır.İki şirket, geliştirilen ürünlerin Phasor sistem gereksinimlerini karşılamasını ve müşteri ihtiyaçlarını tam olarak karşılamasını sağlamak için son dört yıldır yakın bir çalışma ilişkisi sürdürmüştür. Phasor, Vicor FPA sisteminin boyut ve yoğunluk açısından bir pazar lideri olduğunu ve modüler ve ölçeklenebilir yüksek performans sağladığını keşfetti.
FPA çözümü
Günümüzde gelişmiş işlemcilerin yük voltajı 1 voltun altına düştüğü için bu işlemciler daha fazla akıma ihtiyaç duymaktadır. Yükleme noktasının yoğunluğu ve düşük gürültü, işlemci performansı için giderek daha önemli hale geliyor. Sistem tasarımcıları için süregelen zorluk, daha hızlı geçici yanıt ve küçülen devre kartlarında daha yüksek güç sistemi verimliliği ile daha düşük voltajlara nasıl adapte olunacağıdır.
Kesirli güç mimarisi bu sorunları çözebilir - DC-DC dönüştürücünün voltaj dengeleme ve dönüştürme işlevlerini kullanarak onu iki bileşene ayırır. Bu, her işlevi tamamen optimize etmeye yardımcı olur: yüksek verimli bir voltaj regülatörü ve çeşitli düşük voltaj ve yüksek akım yükleri için uygun yüksek yoğunluklu bir akım konveyörü. FPA, bir voltaj regülatör modülünden (PRM ) ve bir akım çoğaltıcıdan (VTM ) oluşur. Bu iki cihaz birbiriyle işbirliği yapar, her cihaz özel rolünü etkin bir şekilde oynayabilir ve son olarak DC-DC dönüştürme işlevini tamamlayabilir.
PRM, düzenlenmemiş bir giriş güç kaynağından regüle edilmiş bir çıkış voltajı veya bir "orantılı veri yolu" sağlayabilir. Veriyolu, bir veya daha fazla VTM için güç sağlar; bu, yalnızca oranlanmış bara voltajını yükünün gerektirdiği seviyeye değiştirmez, aynı zamanda izolasyon da sağlar. Bu nedenle, PRM-VTM yonga seti kapsamlı bir düzenlenmiş ve izole edilmiş DC-DC dönüştürücü işlevi sağlayabilir.
Kesirli güç kaynağı, yük noktasında daha fazla alan olduğu, güç tüketiminin yarı yarıya azaltıldığı ve voltaj düzenleme işlevinin uzaktan yerleştirilebileceği anlamına gelir.
Orantılı güç kaynağının arkasındaki bileşenler: PRM ve VTM
Hem PRM hem de VTM, FPA'yı uygulayan bileşenlerdir. PRM regülatörü, verimli buck-boost regülasyonu ve yumuşak başlangıç için patentli bir sıfır voltaj anahtarlama (ZVS) buck-boost regülatör kontrol mimarisi kullanır. VIN = VOUT olduğunda, en yüksek verimlilik elde edilebilir; en son PRM,% 99,3 pik verimliliğe ulaşabilir.
VTM akım çarpanı, tescilli bir sıfır akım anahtarlama / sıfır voltaj anahtarlama (ZCS / ZVS) sinüzoidal genlik dönüştürücü (SAC ) kullanan yüksek verimli bir transformatör modülüdür. Çalışması, yüksek spektral saflığa ve ortak mod simetrisine sahip saf sinüs dalga biçimine dayanmaktadır. Bu özellikler, yalnızca tipik bir PWM tipi dönüşümün harmonik içeriğini üretmediği, aynı zamanda son derece düşük gürültü ürettiği anlamına gelir. Kontrol mimarisi, çalışma frekansını güç seviyesi rezonans frekansına kilitler, yalnızca% 97'ye kadar verimliliği desteklemekle kalmaz, aynı zamanda reaktif bileşenleri etkin bir şekilde ortadan kaldırarak çıkış empedansını en aza indirir. Bu son derece düşük endüktif olmayan çıkış empedansı, yük akımındaki adım değişikliklerine yanıt vermeyi neredeyse anında yapar.
VTM, genliğin 1 mikrosaniyeden az olup olmadığına bakılmaksızın, 3.5MHz'lik etkili bir anahtarlama frekansı ile yük değişikliklerine yanıt verebilir. VTM'nin yüksek bant genişliği, büyük yük noktası kapasitörlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Herhangi bir harici çıkış kondansatörü olmasa bile, VTM çıkışı, ani güç dalgalanmalarına yanıt olarak çok sınırlı voltaj bozulmalarına sahiptir. Herhangi bir geçici voltaj aşımını ortadan kaldırmak için çok az sayıda harici baypas kondansatörü (düşük ESR / ESL seramik kondansatör formunda) yeterlidir.
dönüşüm
Phasor anteninin başarısı için önemli bir faktör, Vicor sisteminin 48V gücü 1.5V güce dönüştürebilmesidir (yeni nesil antenler daha da düşüktür). Phasor ASIC güç sisteminin tasarımındaki ana zorluk, bu voltaj dönüşümünü 65A (hatta 80A) akımda gerçekleştirme ihtiyacıdır.
Phasor başka çözümleri de düşündü, ancak bazı eksiklikleri var. Öncelikle bazı alternatif çözümler ısı dağılımı gibi sorunları çözemez. 25 mm yüksekliğiyle soğutma fanı için yer yoktur.Bu nedenle, Phasor yalnızca ısı dağıtımı yapmayan, aynı zamanda mümkün olduğunca az (ve israfsız) ısı üreten bir çözüme ihtiyaç duyar. İkinci olarak, geleneksel dönüştürme yöntemi, çok sayıda elektromanyetik girişime neden olabilecek 65A akım elde etmek için birden çok farklı faza sahip birden çok sert anahtarlamalı dönüştürücüyü içerebilir. VTM rezonans dönüştürücüdür, bu nedenle sert anahtarlamalı dönüştürücülere kıyasla son derece düşük gürültüye sahiptir. Aynı zamanda, güç kaynağı ve verimlilik açısından Vicor'un çözümü, geleneksel DC / DC dönüştürücülerden üstündür.
Buna ek olarak, Vicor tarafından sağlanan FPA çözümü, son 10 yılda birçok büyük işlemci şirketi tarafından benimsenmiş ve doğrulanmıştır.
gelecek
Vicor ve Phasor tarafından yapılan çalışma, multi-milyon dolarlık bir pazar oluşturması beklenen büyük bir atılım. Bu pazarın gelişmesinin iki önemli unsuru olacak: mevcut sabit uydu ağlarından diğer geniş bant biçimlerine geçiş; ve geniş bant hızlarında uzun mesafeli bağlantılar sağlayacak binlerce düşük Dünya yörüngeli uydu sisteminin piyasaya sürülmesi.
Bu iki şirket için bir sonraki zorluk, daha düşük voltajda (1V) daha fazla akım sağlayan bir teknoloji geliştirmektir.
Vicor ve Phasor arasındaki uzun vadeli simbiyoz stratejik ilişkisi sayesinde, yalnızca anten uzmanları modüler güç uzmanlarının en son ASIC'lerin güç gereksinimlerini gerçek zamanlı olarak anlamasına izin vermekle kalmaz, aynı zamanda Vicor, Phasor'un fraksiyonel güç kaynakları hakkındaki en son bilgileri gerçek zamanlı olarak anlamasına da izin verebilir. İki şirket arasında gelişen işbirliği devam ediyor.
Telif hakkı bildirimi: Özel olarak belirtilen orijinal makalelere ek olarak, bu sitenin içeriği sadece daha fazla bilgi vermek içindir ve bu sitenin görüşlerini kabul ettiği anlamına gelmez. Yeniden basılmış tüm makalelerin, resimlerin, ses / video dosyalarının ve diğer materyallerin telif hakkı telif hakkı sahibine aittir. Bu sitede kullanılan orijinal olmayan yazıların ve resimlerin içeriği ile telif hakkının doğrulanması için tek tek iletişime geçilemez. Çalışmanın içeriği, telif hakkı ve diğer konular söz konusuysa, lütfen bize e-posta veya telefon yoluyla zamanında bildirin, böylece her iki taraf için de gereksiz ekonomik kayıpları önlemek için hızlı bir şekilde uygun önlemleri alabiliriz. İletişim numarası: 010-82306116; e-posta: aet@chinaaet.com.
