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电源的发展满足最新需求

EDN China?? 2006年08月30日 ?? 收藏0

  在功率电子行业中,嵌入 AC/DC 电源市场通常是最稳定的市场之一。但是,现在有很多应用、技术、商务与管理趋势正在对这个大而稳定的市场产生共同影响,同时为它带来机会与威胁。其中最流行的趋势是电源瓦数正在增长,以及更加注重功率效率。

  根据 Darnell 集团最新发布的AC/DC电源报告,全球嵌入 AC/DC 电源市场将从 2006 年的 118 亿美元增长到 2011 年的 148 亿美元。年度增长率为 5.8%。但是,500 W 以上嵌入 AC/DC 电源的增长速度是整体市场的两倍,虽然它的价格下降速度最快。这种转向更高瓦数的趋势由快速增长的应用所带动,包括刀片服务器、以太网供电(PoE)以及数据存储。

按照瓦数区分的全球嵌入 AC/DC 电源市场


  IBM 公司是刀片服务器市场的领先者,它正试图通过创建 Blade.Org 巩固这一领先地位。Blade.Org 是由 40 多家技术领导者组成的一个联盟,包括 IBM、英特尔、Nortel、Force 10 Networks 等,该联盟将开发并推进下一代刀片技术。刀片服务器正在为 AC/DC 电源创造各种机会,预计它们将从 2006 年占服务器电源市场的 14%

增长到 2011 年的 25%。

  刀片服务器的供电问题令人关注,因为它们要求大功率的电源。典型的刀片服务器设备在一个机箱内装有 10 台~14 台刀片服务器。机箱通常有多达四台可热插拔及 n+n 冗余的 2 kW 电源。所以,满装刀片服务器的机架功耗很容易超过 20 kW。

  要跟上刀片服务器领域电源功率的增长,就必须提高电源的功率密度。在 2006 实用功率电子研讨会上,来自 Delta 电子与 Astec Power 公司的发言者指出,所需的密度改进正在到来。两家公司均认为,每立方英寸 20W 是今天高端服务器电源的基准,但到 2010 年时,由于元器件、电源结构以及热管理方面的改进,功率密度可提高到每立方英寸 40W。

  高端服务器并非是推高瓦数的唯一应用。不断发展的互联网协议语音以及更多 Wi-Fi 接入点的部署都促进了对 PoE 需求的增长。PoE(标准为 IEEE 802.3af)可提供高达每端口 15.4W 的供电,转化到供电设备是 12.95W 可用功率。现在 48 端口交换机是很常见的设备,当结合其它数据路由功能时,所需功率超过 1 kW。鉴于 PoE 已经推高了功率级别,一个 IEEE 工作组正在尝试提高 PoE 的功率密度水平。IEEE 802.3at 亦称 PoE-Plus,其目标是开发一种能将 PoE 每端口供电提高到至少 30 W 的标准。这样,相关 PoE 电源的功率级别将至少翻一番。

  更高功率水平的动向跨越了各种应用,同时伴随着分布式电源架构,尤其是中间总线架构(IBA),它们增加了对机架安装 AC/DC 前端的需求。与此需求相对应,近期市场上出现了很多新型前端电源。

  C&D 技术公司的 D1U-W-1200-12-HC 可以 1U 的外形提供高达 1200 W 功率,它是该公司 1U 前端系列电源中的一员,该系列可提供高达 1600 W 功率。1200 W 版面向刀片服务器、工作站、存储系统以及其它采用 12V 分布式电源架构的应用。另外,该电源的典型效率为 91%。

  Roal 电子公司亦越来越有志于为数据通信市场提供大功率前端电源。Roal 刚推出了数控 RHPS224 前端电源,它可在 12 V 输出时提供 1200 W 功率,而在 48V 输出时提供 1500W。该设备带有主动电源因数校正,采用数字多相控制技术。另外,用 I2C 总线或 CAN-Bus 提供输出电压、电流监控,以及数字输出电压调整。Astec Power 和 Power-One 最近也推出了数控的 AC/DC 前端电源。

  除了越来越多地使用大功率前端电源以外,这些电源还显示出推动 AC/DC 电源市场发展的一些其它趋势:1) 更关注电源效率;2) 转向数字电源。

  由于能源价格的猛升以及对温室气体排放的日益关注,预计 AC/DC 电源的典型效率将在今后几年内得到提高。从管理的立场上,Energy Star、加州能源委员会以及全球的其它机构都已经对外置电源增加了效率要求。监管机构用外置 AC/DC 电源作突破口,因为它基本上是一种独立的产品。现在这些机构正在将注意力投向嵌入 AC/DC 电源。

  Energy Star 预计将在 2007 年 1 月推出一种针对计算机的新 Energy Star 标准标签。该规格适用于服务器、台式 PC、工作站、台式机服务器以及其它类似应用。预计 Energy Star 将为各种台式机负载水平设定 80% 以上的效率,并为其它系统设定类似的规格。其它管理机构也会跟上。

  即使没有管理问题,效率
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