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5G戶外基地台應用 -電源供應器

摘要"

隨著5G時代的來臨,物聯網(Internet of Things)主流應用朝向家居與辦公室自動化、智慧電表與智慧能源、健康照護與智慧醫療、安全追蹤與智慧交通以及自駕車與工業4.0應用等方面發展。

圖1    IoT裝置進入5G世代的主流應用

 

5G通訊三大關鍵技術為毫米波(mmWave)、大規模陣列天線技術(Massive MIMO)以及小型基地台(Small Cell)。毫米波技術具有大頻寬、低延遲與高傳輸速率等三大特性,大頻寬意味著可以同時容納更多連網裝置,有助於推動物聯網及智慧城市等未來趨勢,低延遲意味著資訊傳輸的反應時間很短,訊息回覆可以更即時,有助於實現自駕車,減少道路行車風險,高傳輸速率則是有助於推動大數據及AI雲端運算,以及雲端影音產業發展。
由於5G的使用頻段頻率比4G更高,其訊號容易受到干擾或遮蔽,尤其是高頻的毫米波(mmWave),傳輸距離將遠不如低頻頻段,因此若要提升5G高頻訊號的覆蓋率,勢必要部署更多的基地台,這也是小基站備受矚目的原因。圖2為5G基地台的示意圖,為了滿足都市人潮密集區因語音、視訊和資料流量增加帶來頻率頻寬消耗需求;將迫使電信商建設更多小基站,以符合使用者的需求。因此小基站將是在5G終端裝置外,另一個規模可觀的市場。

 

圖2   5G基地台配置示意圖

 

圖3   小基站設備


如圖3這些小基站的設備一樣需要使用電源供應器,且因為建設在戶外或者環境比較惡劣的地方,故建議應使用明緯HEP系列,以提升整個基站的信賴性。使用者數量決定了小基站功率需求,當電源供應器功率需求大於1000W的基站應用,建議可以採用UHP-1500/2500系列,設備商只需將電源內置於防水/防塵/散熱機構,電源供應器所產生的熱能則是利用傳導方式透過設備結構散熱。
為提供更完整的抗惡劣環境使用電源產品,明緯新增加HEP-1000-W系列。外觀差異如圖4所示,此系列與先前HEP-1000產品最大的差異在於HEP-1000-W系列輸入及輸出端點採用戶外防水線材,電源本體符合IP67防塵/防水規範,讓此電源產品使用於戶外用儀器設備或高濕氣/高粉塵環境,如4G/5G通訊基站、雷射機台及充電相關產品等時,更無後顧之憂。

 

圖4   HEP-1000與HEP-1000-W的差異


HEP-1000系列導入明緯獨特全灌膠密封設計,並於機體內部灌滿導熱膠無風扇設計,有效幫助零件散熱及避免電源安裝在高粉塵和高溼氣環境所帶來的故障問題,可減少整體維護成本,確保設備能夠長時間穩定運轉。

 


HEP-1000-W系列一樣具備電源及充電機型,輸出可程式控制電壓和電流功能(PV/PC),透過外加直流電壓即可寬範圍調整輸出電壓50%~125%及電流20%~100%,滿足設備連接各式負載和控制需求,適合應用於各種電解及通訊設備、充電設備和雷射應用裝置等。具備標準通訊協定PMBus及CANBus供選購,可讓電源無縫整合至高階系統,使其成為受控制的周邊裝置,帶來省電、易於監控、系統與電源供應之間快速通訊整合等效益,適合用在具有數位電源管理需求的設備。
 IP67全密閉灌膠設計,適合戶外設備應用
 寬工作溫度範圍-40~+70℃
 可承受10G 震動測試
 充電曲線可依電池特性調整
 具PMbus/CANbUS通訊介面
* 具DC OK 訊號及12V輔源設計
 6年保固

參考資料:
1 https://www.digitimes.com.tw/iot/package_show.asp?cat=158&id=0000546356_9IX2H6XA6VS42V552C
    XNY&packag  eid=13117&startshow=Y
2 https://investanchors.com/home/articles/7
3 https://www.accupass.com/event/2010031535201624268661
4 https://techblog.comsoc.org/category/small-cells/
5 https://www.eettaiwan.com/20180420ta31-small-cell-networks-and-the-evolution-of-5g/

 

直流無刷驅動器包含了電源供應器與控制,深耕於電源研發近40年的明緯,當然不能缺席。此設計活動將發揮明緯的專長,由明緯設計硬體電路並提供開發套件與相關設計資訊,韌體驅動控制部分由報名團隊自行開發。
明緯誠摯邀請各大專院校學生與業界夥伴共襄盛舉。明緯也提撥設計獎金鼓勵獲選的團隊。明緯期待藉由企業主動發起,結合產學的力量與資源,共同探討相關應用與發展。不僅能激發創意,提升實作技能,更能促進理論知識與產業技術結合,為節能及永續發展盡一份心力。

 

 

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