簡介

　　先進的電信與無線架構、網絡與通信技術及高速服務平臺等終端系統需要持續不斷的改善良更新產品,隨著市場的要求, 出現了更新、更快的 ASIC、DSP、FPGA、高速微處理器和存儲設備電源行業也需要作出相應的調整. 這些器件改變了電源規格的要求,需要提供多路工作電壓、更高的瞬態電流要求、更小的元件尺寸。但是由于技術上若干固有的限制，使得電源的發展也受到制約。一般而言，電源系統不會為整體系統提供主要賣點，因為系統必須有電源供電，并且終端應用是處理數據而并非產生電壓和電流。如果電源系統占太多的空間，那么增加到終端產品具有競爭優勢的一些其他技術特征就可能會被削弱或者完全忽略。為解決這些問題，系統設計者一直努力設計一種最佳類型的分布式電源系統以滿足系統需求，同時仍然保持高效、可靠、低成本的特點，靈活地適應快速變化的需求。

　　多種選擇

　　今天，有多種電源構架方案可以選擇。對于工作在36V-75V 正常電壓范圍的電信系統，一般而言，會按功率等級和電壓軌的數量決定是使用 DPA (分布式電源架構)或 IBA(中轉母線架構)中的何種構 架。對于大功率計算系統和服務器供電這樣的系統，有經驗的設計師發現系統背板由 48V 或更高的電壓作為母線，并且把 48V 電壓轉換到所需的 POL電壓時，更具有效率優勢。

　　圖 1 和圖 2 分別以簡化結構框圖的形式顯示了典型的 DPA 和 IBA 構架拓撲。DPA 將輸入的交流電(AC)轉換為 36V-75V 或 36V-60V 窄范圍的直流電壓(DC)。

　　每個負載輸出電壓由與負載電流大小相應的隔離DC-DC 轉換器供電。通常，這種方法的成本極高，所需的電路板面積也極大。但由于“串級”轉換階數較少，輸入母線分布損耗較低，因此能夠產生極高的整體效率。IBA 架構致力于減少電路板面積和DPA 架構的成本。這種方法將交流電轉換為與 DPA相同的寬范圍或窄范圍的直流電。對于寬范圍要求，采 用穩壓或半穩壓式、隔離母線轉換器(IBC)將高電壓降到窄范圍非隔離點負載轉換器(NiPOL )相對于占空比和效率而言的平均最佳點。每個NiPOL 工作在此母線電壓下，并且產生每個負載所需的穩定輸出電壓。對于窄范圍情況，為NiPOL 供電的隔離式 DC-DC 轉換器可以是半穩壓或甚至完全不穩壓式。就 IBA 拓撲而言，窄范圍的半穩壓或完全不穩壓式，具有極高的功率密度和效率;而對于寬范圍的穩壓或半穩壓式，具有較低的效率和功率密度。在不穩壓情況下，每個 NiPOL 的輸入電壓變化 1/K，K 是IBC 的降壓比率。IBA 的優勢是通過使用較小的 NiPOL 和一級隔離電源，將電源系統的整體尺寸和成本降至最低。小型 NiPOL 可以靠近點負載，顧名思義是得到更好的瞬態響應。與 DPA 相比，IBA 的每路電壓有兩級轉換，分布損耗以中轉母線電流的平方增加，因此它的缺點是系統整體效率較低。這種構架的效率很難做高，是因為中轉母線電壓比 DPA 拓撲低四倍以上，因此對于給定的輸出功率產生更高的中轉母線電流。此外，每個 NiPOL 的中轉母線電壓不會產生最佳的效率。