5G戶外基地台應用 -電源供應器
文:吳振源/工程部
willard@meanwell.com
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。
圖一 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。圖二為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。
圖二 5G基地台配置示意圖
如圖三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。
圖三 小基站設備
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。外觀差異如圖四所示,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。
圖四 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 全系列功能總表:
I/O TYPE | □: Function type | Communication protocol | Note |
端子式輸出 HEP-1000-□ |
Blank | PMbus | In stock |
CAN | CANbus | By request | |
防水線材輸出 HEP-1000-W□ |
Blank | PV/PC programmable | By request |
PM | PMbus | By request | |
CAN | CANbus | By request | |
CPM | Charger with PMbus | By request | |
CCAN | Charger with CANbus | By request |
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
- 具PFC及效率高達96%設計
- 寬工作溫度範圍-40~+70℃
- 可承受10G 震動測試
- 輸出電壓及電流值可調整
- 充電曲線可依電池特性調整
- 保護功能:過電壓/過負載/短路/過溫度
- 具PMbus/CANbUS通訊介面
- 具DC OK 訊號及12V輔源設計
- 6年保固
明緯高功率高效電源供應產品線齊全,產品品質信賴度高,相關產品符合5G產業應用需求,產品發展策略可因應未來5G發展需求,相關5G應用需求可直接洽詢明緯業務與技術人員。
參考資料:
1 https://www.digitimes.com.tw/iot/package_show.asp?cat=158&id=0000546356_9IX2H6XA6VS42V552CXNY&packageid=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/