隨著帶寬的不斷增加，有線和無線基礎電信系統中的放松管制和競爭推動了對于低成本設備解決方案的需求。電信設備電源管理要求中需要應對的挑戰不斷增加，這就愈加要求設計人員能夠為各種數字信號處理器 (DSP)、現場可編程門陣列 (FPGA)、專用集成電路 (ASIC) 和微處理器提供更多的電壓軌。簡而言之，就是要求電源管理解決方案能夠在更小的空間內，更高效地生成更多不同的電壓和更大的電流，并降低噪聲。另外，如果說這些要求還不夠具有挑戰性的話，那么這種解決方案還必須要實現低成本，這恐怕就頗具挑戰性了！

　　更加靠近用戶地部署接入設備要求更小的附件(襯墊和安裝孔)，其必須能夠經受得住較為惡劣的環境考驗。由于局端的空間非常小，因此基礎設施設備將被設計為更加小型化。推動電源管理產品發展的因素是外形尺寸、散熱管理、成本，以及電氣性能(穩壓、瞬態響應以及噪聲產生)。本文將讓您對板上電源系統的發展以及最新一代解決方案如何以更小的封裝實現更高的性能和更低的成本等方面有一個基本的了解。

　　外形尺寸/效率/成本

　　同時解決外形尺寸、效率和成本問題的需要，再一次激發了人們對電源架構的興趣。第一代板上電源使用的電源架構被稱為分布式電源架構 (DPA)(請參見圖1)。這種架構每個電壓軌均使用了一個隔離式(磚形)電源模塊，因此其在電源軌非常有限的情況下能夠很好地工作，但是每增加一個電壓軌，成本和 PCB空間都會隨之大大增加。電壓軌的排序也同樣非常困難，而且還要求增加外部電路，從而會增加成本和板級空間占用。

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　　為了解決DPA在尺寸和成本方面的局限性，第二代板上電源系統轉而采用固定電壓中間總線架構(IBA)(請參見圖2)。IBA采用了單個隔離式磚形電源模塊和許多非隔離式負載點(POL)DC/DC轉換器。POL可以是一些電源模塊(例如：TI的PTH 系列)，也可以是一些分立降壓轉換器。隔離式轉換器工作在與第一代板上電源系統相同的輸入電壓范圍上，即36V～75V或18V～36V。該降壓轉換器會創建一個IBA電源，并將電壓穩壓固定在3.3V、5V和12V。如何選擇電壓取決于系統設計人員。憑借TI的Auto-Track等特性，這種設計可減少板級空間的占用，降低成本，簡化電壓排序。這種架構唯一的缺點在于效率較低，這是因為每個電壓都需要進行雙轉換。

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　　當今，大多數電信系統都使用固定電壓IBA。但是，由于接入設備設計采用了密封封裝(seaLED enclosure)，不再需要強制風冷，我們就需要一款效率更高、占用面積更小的解決方案了。正如每一個設計人員都了解的那樣，系統散熱的最佳方法就是避免熱量的產生。由于所有電能都要通過前端隔離式轉換器，因此在考慮提高效率時，前端隔離式轉換器就是要重點討論的問題。實踐證明，提高隔離式轉換器效率的方法是使其以固定占空比運行，并且不對輸出電壓進行穩壓操作，這就是非穩壓式中間總線架構(請參見圖3)。

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　　這種架構使用一個非穩壓總線轉換器，其會產生一個與輸入電壓成一定比例的輸出電壓。在本例中，ALD17 5：1轉換器生成了一個輸出電壓，該電壓為輸入電壓的1/5。這種技術允許一個150W系統/電路板實現1/16的磚形設計，從而在第一個轉換階段實現96%的效率。有了寬泛輸入電壓范圍(4.5V～14V)的PWM以及TI的T2產品等電源模塊，就能采用這種非穩壓式電壓架構。這種架構的局限性在于總線轉換器的最大輸入電壓范圍是36V～55V，以確保POL的輸入電壓小于12V。之所以最大不能超過12V，是因為POL要生成不高于1V的輸出電壓，輸入電壓不能超過輸出電壓的10～12倍。但是，越來越多的電信原始設備制造商(OEM)都在考慮轉而采用這種輸入范圍，以通過這種架構來節約成本、縮小尺寸并提高效率。

　　一些電信OEM廠商堅持使用傳統的36V～75V的寬輸入電壓規范，輸入瞬態電壓為100V。為了滿足這些要求，電源行業推出了半穩壓IBA(請參見圖4)。該半穩壓IBA和非穩壓式IBA之間的主要區別是，如果輸入電壓超過了55V～60V的范圍，那么該半穩壓IBA就將輸出電壓穩壓至10V左右。這種方法的缺點是，隔離式電源模塊必須增加尺寸來容納穩壓電路，同時當輸入電壓超過55V時其效率會降低。TI的PTQB系列就是這類產品的一個例子。

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