本发明专利技术涉及在数据通信分布式电源架构中使用的DC-DC电源转换器。DC-DC电源转换器用于在数据通信中使用且连接在前端AC-DC电源和负载点电路之间。所述DC-DC电源转换器包括未调节的反激式转换器或未调节的降压转换器。反激式转换器和降压转换器均具有用于连接至前端AC-DC电源的输出端的输入端以及用于连接至负载点电路的输入端的输出端。开关控制器具有连接至反激式转换器的输入端或降压转换器的输入端的输入端。所述开关控制器具有连接至所述反激式转换器的开关或所述降压转换器的开关的输出端。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及在数据通信分布式电源架构中使用的DC-DC电源转换器。DC-DC电源转换器用于在数据通信中使用且连接在前端AC-DC电源和负载点电路之间。所述DC-DC电源转换器包括未调节的反激式转换器或未调节的降压转换器。反激式转换器和降压转换器均具有用于连接至前端AC-DC电源的输出端的输入端以及用于连接至负载点电路的输入端的输出端。开关控制器具有连接至反激式转换器的输入端或降压转换器的输入端的输入端。所述开关控制器具有连接至所述反激式转换器的开关或所述降压转换器的开关的输出端。【专利说明】在数据通信分布式电源架构中使用的DC-DC电源转换器
本专利技术涉及用于在数据通信系统中使用的直流-直流(DC-DC)电源转换器。更具体地，本专利技术涉及以用于线卡和其它应用的高效率的降压转换提供固定增益的电源转换器。
技术介绍
本部分提供了与本专利技术相关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。大型电信设备传统上使用负48伏(V)或-48伏(V)的电池备用系统。出于各种原因开发负电压系统、具体而言-48V系统。负电压系统的一个原因在于，与正电压系统相比，铜质电缆的腐蚀性较小。将正电池端子接地提供了阴极保护。以往，输出电压电平是将4个12V的电池串联连接的结果。因此，开发了标准的-48V的电信配电架构。在一些地方，开发了_60V系统，即将5个电池连接在一起。随着数据通信开发，行业采用-48V的旧有架构。尽管数据通信系统通常不使用电池备用且使用负电压的原因并不是数据通信中的关注点。支持-48V架构的原因包括被设计用于-48V应用的整流器和电源转换器的广泛可用性、以及因此相对低的成本。另外，典型数据通信网络应用和现代电信网络应用具有调节的-48V总线，该调节的-48V总线消除了以往的电池操作系统的大的电压变化。数据通信系统和现代电信系统使用在例如从大约IV到5V的各种低供电电压电平下操作的快速切换数字处理器。另外，各种处理器和数字设备导致复杂的上电和掉电定序要求。这导致分布式架构，在该分布式架构中，将调节的-48V DC(direct current，直流)供电逐步降低至更低的电压，例如，+ 12V。负载点(Point-of-load，P0L)电路然后进一步将+12V逐步降低至所需的供电电压电平。POL电路可以包括DC-DC降压调节器，例如，电压调节器模块(voltage regulator module，VRM)，以适应对于数字处理器的每个增大的电流转换速率要求。通常使用非隔离式POL电路调节器，这是因为非隔离式POL电路调节器容易地且经济地满足架构要求，包括定序要求。随着系统电力需求增大，如图1所示，逐步形成将相对低的电流从AC-DC-48V前端电源102提供到多个线卡104、106、108的分布式系统100。每个线卡通常包括连接至多个POL电路112的未调节的隔离式降压转换器110。这是可行的，因为非隔离式POL调节器能够容忍输入功率信号的一些变化性。典型的现有技术的未调节的转换器110是图2中示出的未调节的中间总线转换器(Intermediate Bus Converter, IBC) 0IBC 110生成例如+12V(来自阻数比为4:1的变压器200)或者+10.4V(匝数比5:1)的中间总线DC电压。IBC还提供了极性反转，以及抑制共模机架电流环流。由于-48V前端电源102VIN被调节，IBC输出VOUT也被充分地调节，除了在负载瞬态情况下。一次开关Ql、Q2可以通过开关控制器(未示出)而以大约50%的占空比(D)操作，在开关之间具有合适的短的转换时间以避免电流尖波，正如所知。同步整流器Q3、Q4可以合适的极性与一次开关Q1、Q2同相被驱动。通过变压器200的本质上形成推挽式转换器的次级绕组，可以获得用于Q3和Q4的驱动信号。电容器C1、C2是滤波电容器。如专利技术人所意识到的，在转换器110的操作期间产生的各种寄生电感(例如，变压器漏电感、布局和部件引线电感等)减缓了输出电流的上升。此外，在Q1、Q2的转换的切换之间的死转换时间导致在输出电容器C2上有负载电流的大约40 %的显著的波纹电流应力。例如，50安培(A)的额定设计在C2上产生了大约20A rms(均方根)，在Cl上具有类似的应力。因此，专利技术人已经认识到，需要高效的DC-DC电源转换器，其通过在隔离或不隔离(又称为电流隔离)下的合适的循环的机架电流控制，而具有快速的瞬态响应。
技术实现思路
本部分提供了本专利技术的简要概述，且不是对其全部范围或其所有特征的全面公开。公开了用于在数据通信和电信网络中使用的DC-DC电源转换器示例。所述电源转换器用于连接在前端AC-DC电源与负载点电路之间。所述DC-DC电源转换器可以包括未调节的反激式转换器和未调节的降压转换器中的一者。所述反激式转换器和所述降压转换器均具有用于连接至所述前端AC-DC电源的输出端的输入端以及用于连接至所述负载点电路的输入端的输出端。开关控制器具有连接到所述反激式转换器的输入端或所述降压转换器的输入端的输入端。所述开关控制器具有连接至所述反激式转换器的开关和所述降压转换器的开关中的一者的输出端。概念1、一种用于在数据通信和电信网络中使用的DC-DC电源转换器，其中，所述电源转换器用于连接在前端AC-DC电源与负载点电路之间，所述DC-DC电源转换器包括:未调节的反激式转换器和未调节的降压转换器中的一者，其中，所述反激式转换器和所述降压转换器均具有用于连接至所述前端AC-DC电源的输出端的输入端以及用于连接至所述负载点电路的输入端的输出端；以及开关控制器，所述开关控制器具有连接到所述反激式转换器的输入端和所述降压转换器的输入端中的一者的输入端，且所述开关控制器具有连接至所述反激式转换器的开关和所述降压转换器的开关中的一者的输出端。概念2、根据概念I所述的DC-DC电源转换器，其中，所述DC-DC电源转换器和所述负载点电路均形成线卡的一部分。概念3、根据概念I所述的DC-DC电源转换器，其中，所述反激式转换器的开关和所述降压转换器的开关均是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。概念4、根据概念I所述的DC-DC电源转换器，其中，所述反激式转换器和所述降压转换器均是非隔离式转换器。概念5、根据概念I所述的DC-DC电源转换器，其中，所述反激式转换器是隔离式的。概念6、根据概念5所述的DC-DC电源转换器，其中，变压器具有1:1的一次绕组与二次绕组的比率。概念7、根据概念I所述的DC-DC电源转换器，其中，所述反激式转换器和所述降压转换器均包括用于控制流经电感器的电流的二极管。概念8、根据概念I所述的DC-DC电源转换器，其中，所述反激式转换器和所述降压转换器均包括用于控制流经电感器的电流的同步整流器MOSFET。概念9、根据概念8所述的DC-DC电源转换器，其中，所述反激式转换器的所述开关和所述降压转换器的所述开关中的一者以与所述同步整流器MOSFET互补的方式操作，在所述反激式转换器的所述开关和所述降压转换器的所述开关中的一者的转换与所述同步整流器MOSFET的转换之间包括短的转换延迟。概念10、根据概念8所述的DC-DC电源转换器，其中，所述电感器的峰值电流略大于负载本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在数据通信和电信网络中使用的DC‑DC电源转换器，其中，所述电源转换器用于连接在前端AC‑DC电源与负载点电路之间，所述DC‑DC电源转换器包括：未调节的反激式转换器和未调节的降压转换器中的一者，其中，所述反激式转换器和所述降压转换器均具有用于连接至所述前端AC‑DC电源的输出端的输入端以及用于连接至所述负载点电路的输入端的输出端；以及开关控制器，所述开关控制器具有连接到所述反激式转换器的输入端和所述降压转换器的输入端中的一者的输入端，且所述开关控制器具有连接至所述反激式转换器的开关和所述降压转换器的开关中的一者的输出端。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：维贾伊·G·帕德克，
申请(专利权)人：雅达电子国际有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81
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