现代数据通信系统的高效率电源架构

1、 Brick Business UnitBrick Business UnitVicor 公司概要产品发展路向 - 分比式电源架构 (Factorized Power ArchitectureTM , FPATM DC-DC非稳压转换器高电压级 (350-400V (BCM中电压级 (48V (BCM, 1/8砖 IBC, ¼砖 IBC稳压转换器中电压级 (PRM-VTM伺服器方案装置范例 (HV BCM 和 FPA方案, 包括 Picor 的 或门, 负载断路器, 有源 EMI 滤波器, 热插拔方案 VR12 方案AC-DC整流, 滤波方案(FEMAC-DC 转换 (PFM Bri

2、ck Business Unit31981成立于美国, 麻州, Andover市 (NASDAQ: VICR全球雇员1000人电源转换和电源系统技术的先导者ZCS/ZVS 技术DC-DC 砖式模块VI Chip模块及分比功率架构(Factorized Power Architecture, FPATM 中转母线模块主要投资于技术开发, 让客户获得竞争优势研发预算约占收入15%$160M用于VI 晶片的技术研发特许授权合作伙伴 Refer to:“Enabling Next Generation High Density Power Conversion”, IBM Power & Co

3、oling Symposium 2006.应用 FPA 于高功率系统上可显示VI 晶片的体积，效率和价值 效率 7.7% 功耗 31% 体积 45%节省成本- 每年每个处理器节省$30美元- 每年每数據中心节省$380,000美元节省能源(石油- 每年每数據中心节省1,700桶环保- 每年每数據中心減少1,800 噸 CO2 排放 正弦振幅 (SAC 拓扑叠合单元拓扑输入电压380V 标称l 输出电压12V, 48V 标称输出功率每个VI 晶片达 325W效率达 96.5%封装容易并联: 17-片式阵列 (5.1kW 正在批量生产 (IBM®p6-IH Vicor 自行开发技术 -

4、正弦振幅转换器(SACTM 技术固定比例, 开架式中转母线模块 业内标准1/4砖, 1/8砖 引脚所有参数均优于市面上的中转母线模块IBC效率 98%功率密度500W : 1/8砖封装 ; 750W : 1/4砖封装薄装板上高度只0.38” / 0.41”低噪声1 MHz, ZVS-ZCS开关频率 SynQor 撤回禁制Vicor 母线转换器的申请需求高效率高密度IBA 电源架构的胜利安多弗市，麻萨诸塞州，2011年5月16号Vicor公司（NASDAQ: VICR）宣布：SynQor 公司于2011年5月13日单方面撤回禁止生产和销售Vicor 母线转换器的申请。在SynQor 公司提交此项

5、禁制令动议的三个月后，相方经过三轮提交摘要书和加快透露证据的程序, 刚在法庭就此指项控进行听证仅一周前，SynQor 通知法庭，自愿放弃就Vicor 侵权事件的初步禁制令申请。Vicor 的母线转换器为中间母线架构应用订定了高效率和高密度的标准。电源系统架构师，面对提高功率密度及改善散热的要求和考验时，采用Vicor 引脚兼容的砖式(BRICK产品线, 效率可达98%, 令系统更具竞争优势。2010年12月SynQor 对11家商用母线转换器模块厂商提出专利侵权诉讼, 案件审理之后，美国得克萨斯州马歇尔地区法庭在2011年1月24日发布强制令，禁止这些制造商在美国市场上销售不稳压或半稳压的母线

6、转换器。2011年1月28日，SynQor 针对Ericsson 、Cisco 和Vicor 公司提出诉讼，宣称该三间公司对其同一专利声明造成侵权。2011年2月8日，SynQor 提出申请，要求法庭禁止Ericsson 和Vicor 制造和销售被指控侵权的母线转换器产品。针对SynQor 的初步禁令申请，Vicor 表示、其所有母线转换器产品的核心结构是其专利的正弦振幅转换器（SAC ）拓扑，从根本上不同于SynQor 专利中揭示和声明的“方波”转换器。Vicor 还声明其SAC 器件是“全谐振”转换器，SynQor 已在美国专利商标局（PTO ）明确地把此类转换器与其宣称的发明区别出来。对

7、此SynQor 未予辩论。Vicor 还注意到，所有SynQor 宣称的专利声明，在美国专利商标局进行的复审中已被拒绝。进一步显示SynQor 的专利声明无效。面对这些证据，SynQor 撤回其禁令申请，避免了即将到来的听证。Vicor 重视自己的知识产权, 同时亦尊重他人的知识产权。因此，大力反对滥用专利权、破坏公平竞争和产品创新的行为，并就此等事件发挥自身的作用。2010年 SynQor 对11家IBC 生产商进行侵权诉讼2011年1月24日美国得克萨斯州地区法庭发布强制令，禁止这些制造商在美国市场上销售不稳压或半稳压的母线转换器。2011年1月28日，SynQor 针对Ericsson

8、、Cisco 和Vicor 公司提出诉讼，宣称该三间公司对其同一专利造成侵权相方经过三轮提交摘要书和加快透露证据的程序, 2011年5月13日SynQor 单方面撤回禁止生产和销售Vicor 母线转换器的申请. Vicor 重申, 其所有IBC 产品的核心结构均采用其专利的正弦振幅转换器（SAC TM ）拓扑, 是“全谐振”的转换器, 从跟本结构上有别于SynQor 的“方波”转换器。 输入: 38-55 Vdc 或 36-60Vdc输出 : 9.6 或 12 V (48 Vin功率: 300W, 500W 及 650W 型号 效率: 满载 >97%; 98.2% 峰点效率1,500 或

9、 2,250Vdc 输入输出隔离 均流率 ±10% 准确度 行业标准封装- 1/8 及 ¼ 砖- 1/8 及 ¼ 砖转换器均具相同引脚纤薄 : 0.38” 板上高度 (QB: 0.41”正弦振幅的低噪声技术ZCS-ZVS 转换器总而言之: 这些砖式器件设计上为直接取代业界转换器而且性能更好 效率比竞争对手的更高 功耗和热量比竞争对手的少1/3 显着更高的功率密度: 达 240 W/in²竞争对手的功率密度只至 165 W/in²单个模块达 650W纤薄 : 0.38” 板上高度1 MHz 瞬态响应无需大容量电容低噪声拓扑意味滤波器 更细小, 成

10、本更低总成本最低高性能而价格相宜 (OEM价 <$0.12/W Brick Business Unit全-晶片 达130A1.28 x 0.87 x 0.265 in (1.1 in2, 0.5 oz3.25 x 2.2 x 0.67 cm (7.2 cm2, 15 g½-晶片达200W 0.64 x 0.87 x 0.265 in (0.55 in2,0.25 oz1.63 x 2.2 x 0.67 cm (7.2 cm2, 8 g在负载端倍增电流 :快速瞬态响应不需大体积电容高密度高效率高负载点(POL功能中转母线架构(IBA例如48-12V 母线转换器, 后接12V-1.

11、xV 降压稳压器:I 2R 配电损耗及降压占空比之间取舍Load <1V means <10% duty cycleFET peak voltage much higher (>>12V than load voltage (1V负载<1V表示< 10%占空比FET 峰值电压大大高于(>>12V负载电压分比功率架构(FPATM PRM稳压器, 后接VTM电流倍增器(电压变压器:高效功率分布(48V负载< 1V ; 100% VTM占空比FET 在低压操作(例如3V 所以 RDS(ON 低及高效能 每两年功率密度增加25%每两年损耗降低(效率

12、提高25%VTMPRM Brick Business Unit 超级计算机（处理器及内存） 48 V输入 双输出,1.5V,130A 及 1.8V, 30A超级计算机（处理器 48 V 输入单输出, 1V, 250A Brick Business Unit Brick Business Unit自适应单元拓扑 = 在全球AC 输入范围内都高效在低线AC, 具PFC 功能的PFM AC-DC转换器损耗只是传统方案的一半在低线, 传统方案:效率大幅下降 输出需要降额使用巨大, 昂贵散热方法 PFM 转换器: 优化效率对负载及输入的变化降低损耗减省散热方式 更高系统功密 5101520253035404550505560