走近5G 揭秘户外分布式基站一体化电源设计

5G基站建设正在飞速发展。2019年,我们见证了5G设备正式商用的时刻。今年,即使受到了突如其来的疫情影响,各省市对于5G基站的建设也在持续发力,全力加快建设规模速度。根据工业和信息化部信息通信管理局数据显示,2020年5月份,在5G网络电信基础基站建设已超过25万个,并且预计到2020年年底,我国基站数将会达到65万个左右。

 

5G发展,基站先行。值得一提的是,目前我国正在规模建设的5G基站主要以宏基站为主,通常它的主要组成部分包括有铁塔、BBU(基带处理单元)、AAU(有源天线单元)、光纤、基站柜机、电源、蓄电池、空调、监控设备等,换言之,就是由主设备、动力配套设备、土建施工共同组成,其中作为动力配套设施之一的电源设备,是决定一个基站是否能正常运行的前提保障。

 

而现阶段,日常都是采用分布式电源作为5G基站供电来源,因为在允许5G大规模通信终端接入网络后,分布式电源以及用户侧储能等资源可以使整个电力系统有良好、稳定的适应性与灵活性,从而优化电力系统的正常运行。但是就在实现5G网络全面化的同时,也带来一些技术与工程上的难题,例如网络云化使跨层故障定界定位困难,后期升级过程也相应复杂化等等。

 

所以能够持续研发适应5G基站电源系统新需求,在功率密度、比能量、电池智能管理的方面提高可靠性,高集成度并适用于多种领域的电源芯片方案就成为了电源设计趋势所向,除此之外,高集成式的模块化设计也在大大加速了5G基站的建设速度,不仅减少了占地空间和承重需求,也能更好的为监控设备提供适时的保护能力,一定程度上提升了电源系统的安全可运行性。

 

其实不难发现,在整个户外分布式基站一体化电源生态系统方面,无论是芯片组和设备制造商还是服务运行商,都在推动降低5G基站电源功耗问题,说到底也就是其基础元器件、电池等部件的核心性能。

 

电源要做好,功率器件的选择很重要,怎样选择更为适合产品设计的功率器件?如何分析功率器件的不良原因?能否采用到全面的功率器件解决方案是较为重要技术支撑。

 

5G基站电源的挑战之一是其散热能力,其热量有来自芯片组产生的大量功耗,为应对这一挑战,除了良好的封装技术外,还需要电源管理功率方案与电路保护功率器件的帮助,如何能够将热量均匀地散热出去?

 

尽管目前户外分布式基站一体化电源设计已经在某些领域得到推广应用,但在不同国家、地区对于该项技术设计的界定都不尽相同,所以为了提高效率,增加更多的智能性,这种结构紧凑一体化的设计势必会彻底颠覆原有的电源设计模板。

 

来源:半导体器件应用网