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有了VIA封装技术,Vicor电源模组大显神威

时间:01-24 来源: 新电子 点击:

随着4G通讯技术资料传输率大幅提升,基地台耗电量也明显增加,功耗已成为电信业者面临的棘手问题。为协助电信商克服此一难题,电源模组开发商Vicor研发出创新VIA(Vicor Integrated Adapter)封装技术,能使电源模组达成轻薄短小之设计目标,从而提高功率密度。

Vicor台湾分公司应用工程师张仁程表示,基地台慢慢朝向小型化发展,从原本的大型基站转变成小型基地台(Small Cell),电源功率元件也须变得更轻、更薄与更小,以因应小型基地台的建置。为此,Vicor未来产品规划将朝四个方向演进,分别为更高压、在高压架构下降低开关损失、更高频及采用VIA封装。

张仁程指出,未来该公司产品规划往高压走的原因在于,电压越高,通过电流越小,可降低电流损耗;而往高频发展之目的是使磁性元件体积变小,以便做出高整合度的产品,提升效率。至于在高压的架构之下,要如何降低开关损失,Vicor则是采用三种拓扑技术,分别为ZVS、DC-ZVS及SAC,达到零电压切换,进而提升元件效能。

最后,采用VIA封装将原本使用"ChiP"封装之功率元件与滤波器整合,则可大幅提升产品整合度,节约设计空间,并具备更好的散热效率,应用也更加方便。张仁程进一步解释,VIA封装技术除使产品具备高整合度之外,另一个优势就是便于散热。采用此一封装技术的产品,外壳是铝壳,由于铝的热阻相当低,因此散热也变得更加容易;未来该公司的产品,都将采用VIA封装。

除了在产品发展规划上,已有明确的方向,Vicor也具备独到的电源设计技术,可与竞争对手做出区别,保持市场竞争力。张仁程说,提高元件电压是必然的趋势,竞争对手也都已注意到,并开始研发相关产品。不过,目前遇到的困境在于,通讯电源的电压为48V,如果要做到低压的输出,如1V,就要先从48V转成12V,再从12V转到1V的输出。换句话说,须采用两阶段(2 Steps)的转换技术,才可从高压转到低压输出,但这么一来便会有两次的功率损耗。但若是不经过二阶段转换,直接进行一阶段转换(1 Steps),则会因两者比率相差太多,造成更大的功率损耗。

为解决此一挑战,Vicor研发出名为FPA(Factorized Power Architecture)的解决方案,藉此改变传统电源架构,以达到一阶段转换。张仁程透露,FPA技术简单来说,便是将传统架构拆开,分为电压和电流两个模组,电压的模组为PRM(Pre-Regulator Module),电流的模组则为VTM(Voltage Transformation Module),各自采用适合的拓扑技术使模组达到最佳效能;接着组合时再将整个架构对调,传统架构是先做电流稳定再进行电压的稳压,而Vicor则是把此一顺序对调,重新改变架构,先做电压的转换再做电流稳定,如此一来便可打破传统由高压直接转低压损耗太多的瓶颈。

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