电子发烧友网基站省电还有这些方法，5G耗电惊人！运营商定时开关机？不不不( 二 ) 电子发烧友网报道（文/程文智）最近

首先是对新材料、新拓扑结构，以及高性能器件的使用将会更多。 “如果想要提升效率，节省电费，那么使用的元器件就不可能跟3G/4G时代那样对成本要求那么严格，必然需要用到性能好的器件、好的拓扑结构、好的材料。 ”程文涛在直播中表示。
其次，是总线电压将会提升。由于耗电量增加了，电源设计也发生了一些变化，比如之前都是使用48V电压的通信总线不得不提升到72V ，这样就会导致开关电源（DCDC）的输出端电压发生变化。
还有可靠性问题也更受到关注。由于基站有个很重要的特点就是投入运营之后，基本上就是无人值守了，因此不论是设备供应商，还是运营商对可维修性、可远程监控性、以及低故障率的要求远远高于其他行业。
其实基站电源主要是分成三级的，一般来说基站的供电电源是220V的市电。第一级是将220V转换到-48V；第二级一般是使用模块电源，将-48V电压转换成给PA供电的48V ，或者28V电压；第三级是板级电源，从12V转换到给各个芯片、模拟电路、数字电路等所需的电压。
卢平认为，从优化电源设计来看，三个不同层次的电源都有优化的工作要做。从板级电源来看的话，主要也有三个变化：
一是电流在增大。 4G时代，单轨电流不会超过30A ，到了5G时代，由于用了很多FPGA ， x86芯片等，使得板级电流大幅增大，达到了50~60A 。因此，原来的电源设计就不能满足这些这么大电流的设计了。
二是通道数增加了。由于信号链路变得复杂和敏感，所以有的单板上，会有多达数十个通道的电源轨。这使得整个电源设计管理的复杂度，也比原来高了很多。信号链路变得复杂，对噪声的敏感度也相应提升了， 5G电源设计工程师在设计时需要考虑噪声设计和通道干扰。
三是环境温度变得更高了。 5G通信的电源与数据中心的电源最大的不同是基站电源是户外的。环境温度的变化范围非常宽，尤其是在高温的情况下，外围的环境温度可能到60~70℃ ，内部的温度则可能超过100℃ 。对电源设计来说，在这么宽的温度范围内，压力也是非常大的。
如何应对5G基站电源设计挑战
对于宏基站，在一次电源和二次电源的优化方面，英飞凌的程文涛给出了一些建议。 “在一次电源方面，我们看到一个很明显的趋势是要求高效率和高功率密度。现在电源的效率要达到97% ，甚至98%的工作效率。 ”
要达到这个效率目标，程文涛认为一是需要用到新的拓扑结构，他举例说， ACDC的拓扑结构将会从有桥PFC ，逐渐过渡到无桥PFC ，甚至图腾柱拓扑结构；二是必须采用新的材料，包括现在热门的碳化硅MOSFET和氮化镓MOSFET；三是高频化，高频化可以提高功率密度，减小尺寸；四是贴片封装更受欢迎， SMD封装成为了主流。
对于二次电源部分，新的拓扑结构并不多，更主要的是使用新材料和高频化器件。
在三次电源，也就是板级电源方面， MPS的卢平做了进一步的解释。在4G时代，大电流的设计通常来说做得比较简单，单通道的DCDC基本就满足需求了。到5G时代，电流变大了之后，更多会采用多相电源的设计，原因是，多相电源设计将控制器和功率级分开之后，可以比传统的DCDC更有效率，体积上也更有优势，而且灵活性也会更强。
卢平指出，多相电源的方向在往数字化方向发展，数字化的电源可以提供很多功能，比如负载状态的监测、电压电流、故障信息的监测等， “这样客户可以基于监测到的信号，做更多的系统级优化，同时数字电源可以方便实现整个电源的管理，带来很大的灵活性。 ”
板级电源的高频化趋势也很明显， “很多时候，我们会发现电感加电容的面积已经超过控制器加MOS管的面积，而如果频率越高，后一级的被动器件就可以做得更小，所以我们在不断推进高频技术的发展。 ”卢平进一步指出。他认为，高频的限制因素并不在于控制器，而在于MOS管技术，因此MPS推出了平面MOSFET技术，通过使用平面的技术， MOSFET的Q级可以做得更小。高频化会带来很大的优势，现在最高频率可以做到3MHz ，这可以极大地减少占板面积。

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