MicroTCA 電源系統(tǒng)設計中必備的要素
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
圖16 － 性能參數(shù)小結
PKM4213C模塊，物理尺寸是相同的，由于有輸出電壓反饋電路是其輸出精度可達正負2.5％，適合在作為冗余系統(tǒng)應用的電源模塊內(nèi)使用。當然達到這個性能也是有代價的，效率只有93.3％，比PKM4304B模塊低。由此我們可以得出結論，在冗余系統(tǒng)中使用的電源模塊，其功耗會比非冗余系統(tǒng)使用的電源模塊高。其產(chǎn)品封裝的功率密度將是一個挑戰(zhàn)。
當新技術出現(xiàn)后，上述數(shù)字結果當然會隨之發(fā)展。但事實是，需要維持更精確的輸出電壓精度，必然在直流/直流變換器內(nèi)需要額外的控制電路，這將影響電源的功率密度和效
率。
5.4 雙輸入備份
事實上，MicroTCA獨特的物理結構決定了它可以通過對直流/直流變換進行冗余設計，以加強系統(tǒng)的實用性。其他基于在背板上提供－48V母線類型的系統(tǒng)往往利用了對－48V進行冗余，但在每個載板內(nèi)只有一個48V到低壓的直流/直流變換器。這個直流/直流變換器就表示它是一個沒有冗余備份的單點故障源。從成本和單板空間角度來看，在每個載板內(nèi)再提供另外一個直流/直流變換器是不可行的，因為這樣的化系統(tǒng)中的每個載板都要進行這樣的復制。
MicroTCA提供了一個靈巧和有效的方法來解決這個難題。通常MicroTCA系統(tǒng)機架被設計成可以放置兩個電源模塊。如果每一個電源模塊的輸入來自于不同的－48V源，這樣電源模塊就很容易進入冗余管理模式，這樣對于任一路－48V源故障，以及系統(tǒng)中所有AMC模塊所需的功率變換和控制功能，都有了完整的冗余備份。
可以很容易的通過增加一個額外的電源模塊來實現(xiàn)，勝于在系統(tǒng)中使用多個直流/直流變換器的方法。這就給了OEM制造商一個機會，在較小的空間和合理的增加成本下，可以使MicroTCA系統(tǒng)成為完全意義上的電源備份系統(tǒng)。需要強調(diào)的是－48V背板備份重要性只是用來解釋架構的不同。真正的系統(tǒng)級的可靠設計絕不能拿這個例子一個直流/直流變換器對應一塊板來作為例子。對于在MicroTCA進行冗余設計的討論有助于澄清可行的系統(tǒng)設計方案。另外一個非常重要的要點是能提供電源輸入源冗余并不意味著電源模塊必須包含支持電源雙輸入的能力。
一個通用的支持雙電源輸入的系統(tǒng)如圖17所示。在這個系統(tǒng)中，機柜和機架都支持雙輸入。問題是如何利用好這些雙輸入功能。有三種可能性如下：
· 一個帶雙輸入的電源模塊
· 兩個冗余備份的單輸入電源模塊
· 兩個冗余備份的雙輸入電源模塊
一個帶雙輸入的電源模塊－這是一個非冗余電源模塊的方案，單一電源模塊支持整個機架的供電。電源模塊支持兩個輸入，當其中一個電源源故障時，可以起到冗余的作用，但當電源模塊內(nèi)部直流/直流變換器失效時，就沒有冗余作用了。也就是說，直流/直流變換器成為了單一故障點而沒有冗余備份。系統(tǒng)設計者可以決定這是否是可行的設計方向，但可以引起爭論的是，電源源的故障率往往低于直流/直流變換器的故障
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