透过幕展看爱立信数字电源如何解决5G和物联网功耗难题

今年年初的美国消费电子展上，爱立信展示了其解决方案如何帮助运营商实现大规模MIMO技术等最新的5G功能。而此次慕尼黑上海电子展则凸显了爱立信数字电源解决方案在实现降低5G及物联网能耗需求方面的优势。

凭借动态环路补偿、数字PWM信号控制，以及可以配置和监控接口等优势，数字电源的应用已经拓展到越来越多的行业。得益于爱立信在电信领域强大的生态系统，来自电信行业的很多客户正从传统解决方案转向采用爱立信数字电源解决方案。

据IHS最新预测，到2020年联网设备的数量将达到307亿，而这个数字将在2025年增长到754亿。爱立信电源模块产品管理部总监Olle Hellgren告诉21ic记者，物联网的高速增长使得云计算服务器的需求越来越大，传统电源解决方案对能效的提升已经遇到瓶颈。电源系统架构设计师需要探索新技术，并寻找可以完全整合到整体数字链内部的创新电源解决方案，进而有可能对电路板电源进行监控，并减少系统的整体能耗。爱立信新一代数字电源方案已经从独立单元升级到系统级方案，能够满足客户对动态负载供电这一更高需求。

图 爱立信电源模块产品管理部总监Olle Hellgren

Olle Hellgren表示，数字控制器之于电源，就像控制系统对于汽车一样重要。二十年以前，行驶相同距离，汽车的油耗是现在的2倍。得益于现代引擎控制技术的提升，系统被整体优化，油耗也显著降低。兼具动态环路补偿、可配置和监控接口，以及数字PWM信号控制实现开关脉冲频率和相位可调及死区时间可实时优化，数字电源的先进性已经被越来越多的行业认可。除了高速增长的电信和物联网，很多铁路和工业客户正在用数字电源方案逐步升级传统的电源系统。

Hellgren认为，5G和物联网应用场景有所区别。不同于服务器集中的大规模数据中心，物联网往往需要大量分散的小型设备。然而，这两种应用的共同之处在于给供电方案提出的技术挑战很类似。例如Broadcom和Xilinx等处理器厂商的器件尺寸越来越小，供电电压也从2-3伏特下降到0.8V甚至0.6V，这对电源准确性和稳定性要求更高。此外，有些应用的环境非常复杂，温度变化增大，对电源的可靠性要求也进一步提高。

相比其他厂商，爱立信数字电源技术更为成熟。专注数字电源技术十年之久，爱立信目前推出的已经是其第四代产品，而且也领先其竞争厂商推出了系统级方案。“虽然创新和升级需要巨大的勇气和投入，”Hellgren表示，“但是爱立信也因此得到了丰厚的回报。凭借丰富的经验积累和对客户需求的深刻理解，爱立信已成为全球排名第一的数字电源解决方案供应商。”

最新推出的两相120A负载点DC/DC电源模块BMR467与其前代产品BMR465引脚兼容，但其升级的设计可提供30A额外电流。BMR467 POL转换器可作为独立器件工作，在0.6V至1.8V输出电压下传送120A电流，即输出功率高达216W。同时，在处理器电路板需要更大电流时，BMR467模块可作为多模块、多相电源系统的一部分，实现相位扩展，从而降低峰值电流以及终端系统所需的电容器数量。

没有数字电路设计经验的工程师在采用数字电源时是否会困难重重呢？与BMR467一样，全系列爱立信数字电源模块均可通过下载Ericsson Power Designer软件工具进行轻松配置。据Hellgren介绍，电源设计工程师可以采用这一工具，对包括输入单元、隔离、电源转换，最终到负载点的整个系统轻松进行优化。与此同时，爱立信还提供多种包含不同电源模块和负载点组合的实验板帮助工程师进一步缩短设计周期。工程师既可以先读取实验板数据再在软件工具中进行调整，也可以采用图形化界面对系统配置进行虚拟的操作。

图 Ericsson Power Designer软件工具

Hellgren告诉21ic记者，Ericsson Power Designer软件工具还将不断升级，正在进行的功能提升包括在软件工具中集成常用的处理器。电源设计工程师仅需从库里选择实际应用的负载，不需要再手动设置参数，进一步简化了设计流程。

在数字电源产品方面，Hellgren表示，爱立信的3E数字控制电源模块系列始终追求性能提升、能源管理和终端用户价值。在针对不同行业需求提供更高功率器件的同时，爱立信也洞察到Google在开放计算峰会(OCP)上推广48V服务器和配电基础设置将对行业带来影响。未来，AC-DC，DC-DC，再到负载点的架构将进一步简化，工程师将看到爱立信推出的更高集成度的解决方案。