About / Advertise
Kraft i komponentformat
Hittills har kraftmoduler i 1/16-delsformat hört till det mest kompakta byggsättet för distribuerad spänningsmatning i telekomtillämpningar. Det vill amerikanska Picor ändra på med en helt nyutvecklad DC/DC-omvandlarfamilj kallad Coolpower, hälften så stor som 1/16-delsbrickorna och med tre gånger högre effekttäthet.
Modulen heter Coolpower, och kommer från Picor, ett dotterbolag till den amerikanska kraftmoduljätten Vicor. Picor har hittills framför allt varit Vicors förlängda arm för asicdesign – all effektstyrning (power management) inom Vicor görs med chips utvecklade av Picor. Picor har även gjort en del filter och andra kretsar som sålts externt, men någon DC/DC-omvandlare i eget namn har inte lanserats förrän nu.
– Vi ville minska storleken på distribuerade kraftsystem, och samtidigt öka effekttätheten dramatiskt och hålla förlusterna låga. Vi ville också ge användarna möjlighet till isolerad kraftmatning hela vägen fram till lasten. Och det menar vi att vi lyckats med, säger Carl Smith, affärsutvecklingsansvarig på Picor, när Elektroniktidningen träffar honom vid en pressträff i Stockholm.
Telekomsystem som basstationer, routrar, switchar och produkter för Power over Ethernet är typisk tillämpningar för Coolpower. Modulerna är byggda för telekomstandarden 36–75 V inspänning, med tålighet för transienter upp till 100 V. Dessa system har hittills oftast matats antingen med en tvåstegs distribuerad kraftarkitektur (DPA, distributed power architecture), eller med en intermediär buss, så kallad IBA, Intermediary Bus Architecture, se figurerna här intill. DPA är dyrt och tar mycket plats, men ger hög verkningsgrad och låga förluster. IBA är billigare och tar mindre plats men ökar förlusterna.
– Coolpower har fördelar i båda dessa arkitekturer. Jämfört med klassisk DPA blir ytan hälften så stor, och jämfört med IBA kan mellan 40 och 70 procent av ytan sparas, säger Carl Smith.
Att verkningsgraden ligger några procentenheter lägre än konventionella 1/16-delsbrickor, i synnerhet vid låga laster, är en avvägning man gjort.
– Vi ville bygga så kompakt som möjligt. Hade vi haft mer plats på oss hade vi kunnat öka verkningsgraden mer, säger Carl Smith.
– Coolpower behöver också väldigt få yttre komponenter, vilket får ner totalkostnaden och totalytan ännu mer i jämförelse med annan teknik.
Inbyggt finns också programmerbar mjukstart, av- och tillslagning, temperaturövervakning och överspänningsskydd med automatisk omstart.
Den första varianten av Coolpower ger som sagt 3,3 V utspänning. Provexemplar av denna finns tillgängliga, liksom ett utvecklingkort. Priset anges till strax under 30 dollar per styck vid köp av 1000 enheter. Kapslingen är Picors egenutvecklade ytmonterbara PSiP, Power-System-in-Package.
Inom de närmaste kvartalen ska även varianter för andra utspänningar lanseras. Versioner för 1,2 V, 1,8V, 2,5V, 5V och 12V är alla planerade under året.
