模块化电源解决了航空航天和国防应用领域日益增长的需求

文章：EEWEB

航空航天和国防市场继续升高要求，需要进一步规模和减重以及保持高功率效率的优异系统能力。这些应用所需的解决方案必须满足增加的功率密度，容量和上市时间要求和传统DC / DC转换器砖块正在努力这样做。为了克服这一挑战，有必要选择正确的电力传送网络并采用高密度电源模块。

在军用cots市场中增加DC/DC变换器的功率密度有巨大的好处，包括减少尺寸和重量的预算，使军事电力系统设计人员可以更多地关注C4ISR能力，在其苛刻的应用中需要。Vicor公司提供了满足尺寸、重量、功率和成本(SWaP-C)要求的低噪音、高功率密度模块组合。

Vicor产品营销副总裁Rob Russell表示:“一个很好的例子就是我们的DCM系列隔离和规范的DC/DC变换器。“与最好的砖封装解决方案相比，我们创新的ChiP和VIA封装使解决方案的体积功率密度达到2.5倍，重量功率密度超过3倍。”

模块化电源设计用于国防应用

VICOR配置的DCM功能可最大限度地减少与特定转换器相关的非经常性设计成本。DCM的高频切换简化了避免增加干扰所需的过滤。

DCM5614 (270 V到28v, 1300 W, 96%的效率)工作在180到400 vdc的一次源，提供隔离，调节，28 V标称，安全特低电压(SELV)二次输出。这个模块，可在机箱或pcb安装形式的因素，包含一个DC/DC变换器，涌流保护，和可选的模拟或数字通信。pmbus兼容提供遥测和控制接口，配置故障监测和其他遥测功能。

对于飞机负荷，DCM5614(141.43 × 35.5 × 9.4 mm)将整个飞机可用的270 V总线转换为所需的28 V，并为负载提供1300 W。

为了提供EMI滤波和瞬态保护，Vicor提供MFM过滤器系列，使设计人员能够满足Per MIL-STD-461E / F的开展发射/进行的敏感性，并为每个MIL-STD-704或MIL-STD-1275进行输入瞬态在通孔或芯片封装中的28个或270V标称输入电压DCM模块。

“其余的DCM系列也非常成立，并且在许多军事应用中使用，例如无人机，雷达和各种机器人应用，”拉塞尔说。

DCM家族的高效率为96％，减少了所需散热器的尺寸，节省更多空间。在下图中，DCMS并联以增加所需的功率，并且可以添加转换器以供将来的电源要求。当应用程序基于更改负载要求时，Parally DCM模块的能力大大减少了市场时间。

AI的增长会产生机会和权力挑战

更多的国防应用正在利用人工智能，以确保更安全和更有效的操作。其结果是，人工智能在军事应用中的应用将进一步加重电力输送的负担。Russell表示:“这反映在商业应用中，asic和gpu消耗的能量处理复杂的人工智能工作负载。”“在大多数情况下，随着新处理器的电流越来越大，电力输送现在是计算性能的限制因素。”

电力输送不仅涉及到电力的分配，而且还涉及到功率转换解决方案的效率、尺寸、成本和热性能。“通过与行业顶级处理器公司的合作，维科已经建立了一系列产品，使交流或高压分销和分解权力架构罗素表示，为48V直接加载转换的解决方案。

他指出，与传统的12v配电方式相比，48v配电方式可以提供最大的SELV电压，减少16倍的配电损耗。所有这些产品都具有高密度和高效率的特点，以满足利用最先进的cpu、gpu或asic的大规模计算系统的需求。不久，商用处理器技术将在航空航天和国防人工智能应用中得到应用，因此，Vicor公司为人工智能开发的创新、高性能解决方案也将被需要。

包装为军事创新提供电力密度

封装在传递高密度功率的能力中起着关键作用。Vicor公司产品营销副总裁Robert Gendron表示:“如果没有电源模块封装技术的创新，功率密度、电流密度和效率方面的进步将永远无法实现。”

Vicor最新的包装技术创新被称为“芯片”（封装中的转换器）。它由标准尺寸的PCB面板制造和切割，双面用于主动和无源元件。热管理是模块结构中的主要考虑，考虑到两侧的冷却设计，以最大化性能和功率密度。

Gendron表示:“DCM模块采用了创新的功率转换和调节开关控制器，以进一步提高效率、功率和电流密度。“这些特性，加上先进的包装来管理空间、热和环境挑战，使DCM产品线成为航天和国防系统设计师的理想选择。

“随着国防和航空航天市场的继续创新和发展，将保持合规性和可靠性标准，以确保安全性和表现，”他补充说。

电源解决方案仍需要满足具有挑战性的SWAP-C要求，并且在相同的占地面积或更小的情况下需要更多的电力。为实现这些不断发展的要求，电源设计的模块方法有利于提供可靠性，灵活性和功率密度。

本文最初发布EEWEB.。