En el contexto del rápido desarrollo actual de la tecnología electrónica, el método de diseño de los subsistemas de gestión de energía de DC ha sufrido cambios fundamentales en comparación con hace cinco años.Los sistemas electrónicos modernos tienen requisitos más complejos y sofisticados para las fuentes de alimentación de CC, que no solo se reflejan en la gestión de corriente y voltaje, sino que también incluyen requisitos estrictos sobre la frecuencia de reloj de funcionamiento.Los desafíos que enfrentan los diseñadores incluyen cómo habilitar los circuitos integrados (ICS) para operar a voltajes operativos de no más de 1V y manejar corrientes superiores a 100A mientras se mantiene las frecuencias de reloj de funcionamiento a nivel GHZ.Además, el diseño de los subsistemas de gestión de energía ya no se limita a la construcción de la fuente de alimentación en sí, sino que también se extiende a la integración de funciones sistémicas que deben implementarse a través de ICS dedicados.
Desde una perspectiva del sistema, es crucial construir un diseño óptimo del subsistema de gestión de energía.Esto incluye la selección de la tecnología de distribución de energía, un paso fundamental y crítico en el proceso de diseño.Actualmente, la tecnología de distribución de energía se divide principalmente en cuatro arquitecturas principales: arquitectura de energía centralizada, arquitectura de energía distribuida, arquitectura de bus intermedia y arquitectura de distribución de energía basada en baterías.Cada arquitectura tiene sus ventajas y limitaciones únicas.
Primero, la arquitectura de energía centralizada ha encontrado su lugar en sistemas pequeños de baja potencia debido a su rentabilidad y simplicidad.El concepto de diseño es proporcionar de uno a cinco voltajes de salida de CC diferentes a través de una entrada de potencia de CA, con la mayor parte del calor concentrado en una sola fuente de alimentación.La principal desventaja de esta arquitectura es que carece de flexibilidad de diseño para acomodar mayores voltajes y corrientes.necesidad.
En segundo lugar, la arquitectura de potencia distribuida convierte la potencia de CA en una potencia de CC de 12, 24 o 48 voltios a través de la fuente de alimentación frontal y distribuye estos voltajes de CC a varios buses.La ventaja de esta arquitectura es que cualquier cambio en la corriente de carga o el voltaje se puede lograr ajustando solo un punto de carga, y la falla de un solo punto de carga solo afecta una función específica o una sola placa PCB.El calor se distribuye en todo el sistema, mejorando así la confiabilidad del sistema.Confiabilidad y eficiencia.
La arquitectura de bus intermedio (IBA) agrega una capa adicional al proceso de distribución de energía.Al agregar un convertidor de bus aislado entre la fuente de alimentación frontal y el punto de carga, el IBA puede proporcionar un voltaje no regulado de 9.6 a 14 voltios al convertidor Pol no aislado.Este diseño optimiza el rango de voltaje de entrada operando en el estado de bucle para lograr una alta eficiencia, con todos los componentes optimizados para adaptarse a los requisitos específicos de voltaje de carga y corriente.