Udane aplikacje
Aktywne filtry wejściowe EMI dla aplikacji AdvancedTCA zgodnych z PICMG® 3.0
Standard AdvancedTCA (lub ATCA), który został przyjęty w 2001 roku, ustanowił nowe wymagania dotyczące zasilania w celu poprawy niezawodności systemu. Picor opracowuje produkty zgodne ze standardami PICMG ® 3.0.
Jednym z przykładów aplikacji ATCA, którą Picor projektuje, jest szeregowe szybkie wejście/wyjście dla koncentratora 10 Gps i zaawansowanego nośnika mezzanine; zasilanie wynosi -48 V (36-75 V) i około 210 W w pełni skonfigurowane. Zapotrzebowanie na moc wymaga niezależnego DC-DC i filtrowania na każdym ostrzu w celu zwiększenia ogólnej niezawodności systemu. Aktywne filtry EMI QPI zapewniają tłumienie zakłóceń przewodzonych w trybie wspólnym i różnicowym w zakresie od 150 kHz do 30 MHz (zakres CISPR22). Opatentowany aktywny obwód filtrujący zapewnia doskonałe tłumienie przy niskich częstotliwościach przeznaczonych do obsługi limitów EN klasy B, w tym PICMG ® 3.0 dla płyt ATCA.
Ostrza ATCA, z zaledwie 140 na 2 dostępnej powierzchni płytki, mogą łatwo stać się przepełnione. Aktywny filtr wejściowy EMI jest o połowę mniejszy niż większość rozwiązań pasywnych. Na przykład, w przypadku płytki ATCA o wartości 12 000 USD, filtr QPI pozwala zaoszczędzić około 85 USD powierzchni płytki drukowanej. Integracja filtra EMI z funkcją hot swap oszczędza jeszcze więcej miejsca, dając projektantom więcej miejsca na układy FPGA i ASIC.
Używane produkty:
Konwerter magistrali BCM™ firmy Vicor
Regulator PRM™ i mnożnik prądu VTM™ firmy Vicor
Układ napędowy V-I Chip o długiej żywotności dla projektorów o wysokiej wydajności
Nowoczesne technologie projektorów są znacznie bardziej wszechstronne niż stare projektory slajdów, umożliwiając wyświetlanie obrazów, wideo, a nawet danych z wysoką klarownością, jasnością, a nawet przenośnością. Na przykład technologia wyświetlania ciekłokrystalicznego ma współczynnik kontrastu w zakresie 3000 do 1. Technologia ta wykorzystuje trzy panele LCD jako pryzmaty do tworzenia pełnych kolorów.
aby stworzyć pełny kolor.
Trend na rynku projektorów mobilnych zmierza w kierunku mniejszych, ale bardziej wydajnych projektorów. Jeden z klientów Vicor wykorzystał niewielkie rozmiary i wysoką wydajność naszych komponentów V-I Chip do zasilania diod LED w swoich kompaktowych, zaawansowanych projektorach zaprojektowanych do zastosowań takich jak obrazowanie w wysokiej rozdzielczości i symulacja ruchu.
W projekcie klienta, dyskretny front PFC AC-DC dostarczał nominalne napięcie 384 Vdc do dwóch równoległych konwerterów magistrali BCM 384 Vin - 48 Vout. Magistrala 48 V umożliwiła klientowi zmniejszenie strat na linii i wykorzystanie kombinacji regulatora PRM i mnożnika prądu VTM o mocy 200 W każdy do ustawienia trzech różnych szyn napięciowych odpowiednio dla czerwonych, zielonych i niebieskich diod LED. Moduły V-I Chip zapewniły ścisłą regulację obciążenia dla Vout i bardzo szybką reakcję przejściową dla obciążeń impulsowych.
Automatyzacja to wykorzystanie systemów sterowania (takich jak sterowanie numeryczne, programowalne sterowanie logiczne i inne przemysłowe systemy sterowania), w połączeniu z innymi zastosowaniami technologii informatycznych (takich jak technologie wspomagane komputerowo [CAD, CAM, CAx]), do sterowania maszynami przemysłowymi i procesami, zmniejszając potrzebę interwencji człowieka. W zakresie industrializacji automatyzacja jest krokiem poza mechanizację. Podczas gdy mechanizacja zapewniała operatorom ludzkim maszyny, które pomagały im w fizycznych wymaganiach pracy, automatyzacja znacznie zmniejsza potrzebę ludzkich wymagań sensorycznych i umysłowych. Procesy i systemy mogą być również zautomatyzowane.
Nasz klient jest dostawcą - oprócz innych produktów i usług - pionowo zintegrowanych rozwiązań do produkcji elektroniki. Ta aplikacja wykorzystuje wzmocniony komputer wbudowany do systemu automatyki przemysłowej, który jest ostatecznie wykorzystywany jako część systemu ochrony elektrowni jądrowej.
FlatPAC-EN to wytrzymały, zgodny z normą EN przełącznik AC-DC, który spełnia wymagania MIL-STD-810E dotyczące wibracji. Dodatkowym ważnym wymogiem dla rozwiązania zasilania było spełnienie przepisów dotyczących prądu harmonicznego EN61000-3-2. Przez ostatnie kilka lat zgodność z normą EN61000-3-2 była wymagana do prowadzenia działalności w Europejskiej Wspólnocie Gospodarczej. FlatPAC w rzeczywistości spełnia limity prądu harmonicznego zgodnie z EN61000-3-2, a ponadto - co jest cenne dla tego zastosowania - spełnia wymagania normy EN61000-4-4 w zakresie szybkich stanów przejściowych i odporności na przepięcia zgodnie z EN61000-4-4. Jeśli chodzi o przewodzone zakłócenia elektromagnetyczne, FlatPAC jest również zgodny z normami FCC klasy A i B oraz EN55022, klasy A i B.
Projektanci systemów zasilania dla centrów danych lub innych urządzeń, których celem jest osiągnięcie dostępności systemu na poziomie 99,999%, są w stanie osiągnąć bardzo wysoką niezawodność systemu poprzez wprowadzenie redundancji i odporności na uszkodzenia do architektury zasilania. Aby system był odporny na awarie, do każdego węzła zasilania, w którym może wystąpić awaria, należy dodać obwody zabezpieczające, takie jak ORing i funkcje odłączania obciążenia. Zastosowanie diod ORing - które mają stały spadek napięcia przewodzenia - wprowadza niepożądane straty mocy i wyzwania związane z zarządzaniem termicznym. Tranzystory MOSFET - które mają znacznie mniejszą rezystancję wewnętrzną zwaną RDS(on) - mają znacznie niższe straty przewodzenia i generalnie są znacznie mniejsze, a jednocześnie zmniejszają potrzebę nadmiernego zarządzania temperaturą.
Wybierając rozwiązania zabezpieczające przed awariami, inżynier musi wziąć pod uwagę szybkość, wydajność i rozmiar urządzenia, a także wszelkie kwestie związane z zarządzaniem temperaturą. Sprawność i względy termiczne stają się bardziej krytyczne, jeśli poziomy prądu są wysokie.
W zastosowaniach takich jak centra danych, projektant zasilania zwykle musi być w stanie konwertować z wysokiego napięcia, zaczynając od źródła prądu przemiennego o skorygowanym współczynniku mocy, i konwertować w dół w wielu etapach, ostatecznie obniżając do 1,x wolta przy obciążeniu (dla procesora). Rozwiązania Picor ORing i odłącznika obciążenia można wdrożyć w systemie zasilania, zaczynając od węzła konwersji 48 V, a następnie dla dowolnego węzła niższego napięcia aż do obciążenia 1,x V.
Rozwiązania Picor Cool-ORing™ i Cool-Switch™ są dostępne zarówno jako dyskretne układy scalone szybkich kontrolerów, jak i jako w pełni funkcjonalne aktywne rozwiązania ORing. W pełni funkcjonalne rozwiązania łączą szybki kontroler z tranzystorami MOSFET o niskiej rezystancji w stanie włączenia w bardzo gęstych obudowach LGA o wymiarach 5 mm x 7 mm lub 7 mm x 8 mm. Oba rozwiązania oferują bardzo szybką reakcję dynamiczną, typowo w ciągu 160 ns na stan błędu źródła zasilania na poziomie systemu. W pełni funkcjonalne rozwiązania są niezwykle małe, mają wysoką gęstość i zapewniają bardzo niskie rozpraszanie mocy przy typowych rezystancjach w stanie włączenia od 1,5 mΩ do 8,5 mΩ.
Router to urządzenie sieciowe, którego oprogramowanie i sprzęt są zwykle dostosowane do zadań routingu i przekazywania informacji. Najlepszym przykładem zastosowania routera jest Internet, w którym informacje są kierowane na różne ścieżki przez routery. Routery składają się z bufora do przechowywania pakietów danych i jednej lub więcej kart interfejsu do routingu pakietów danych i silnika przetwarzania. Routery brzegowe zapewniają uwierzytelniony dostęp do szybszych, bardziej wydajnych sieci szkieletowych i rdzeniowych. Trendem jest uczynienie urządzenia brzegowego inteligentniejszym, a urządzenia rdzeniowego "głupim i szybkim", więc routery brzegowe często zawierają funkcje jakości usług (QoS) i funkcje wielousługowe do zarządzania różnymi rodzajami ruchu.
Projektanci wielofunkcyjnych routerów brzegowych lub innych wysokiej klasy urządzeń sieci komunikacyjnych często wybierają komponenty w oparciu o wydajność i/lub oszczędność miejsca, a oszczędność miejsca z kolei pozwala im na dodanie większej funkcjonalności. Aktywne filtry Picor zapewniają zarówno wyższą wydajność dzięki lepszemu tłumieniu szumów, jak i oszczędność miejsca. Nasz klient projektował karty liniowe dla routera brzegowego nowej generacji, a projekt stawał się coraz bardziej ograniczony przestrzennie. Nowa platforma musiała zwolnić miejsce na więcej układów FPGA i ASIC. Jednym z obszarów, w którym czuli, że mogą odzyskać trochę miejsca na płycie, jest system zasilania. Firma miała już preferowanego dostawcę DC-DC, którego chciała utrzymać, więc wszelkie wprowadzane zmiany musiały być kompatybilne z tym urządzeniem. Magistrala zasilania wynosiła -48 V przy mocy 150 W. Klient ocenił filtr Picor QPI i stwierdził, że filtr ten pozwolił mu na przepuszczenie EMI z wystarczającym marginesem przy użyciu preferowanego konwertera DC-DC; a co ważniejsze dla projektanta, filtr był mniejszy niż starsze rozwiązanie. Filtr został zaprojektowany i jest obecnie rozważany do wykorzystania w przyszłych projektach.
Obliczenia kwantowe, nowy rodzaj obliczeń, prawdopodobnie nie zastąpią komputerów cyfrowych w dającej się przewidzieć przyszłości. Zamiast używać dwóch stanów, 0 i 1, włączonego lub wyłączonego, komputer kwantowy może używać zarówno 0, jak i 1 w tym samym czasie, a także wszystkich punktów pomiędzy, cokolwiek to oznacza. I zamiast wykonywać jedno obliczenie na raz, komputer kwantowy może wykonywać wiele obliczeń jednocześnie. Obliczenia przy użyciu bitów kwantowych (kubitów) zostały już wykonane, choć liczba zaangażowanych kubitów była jak dotąd dość niewielka. Przewiduje się, że osiągalna wydajność komputerów kwantowych będzie astronomiczna, znacznie przewyższająca dzisiejsze superkomputery, czyli miliony razy większa. Oczywistym zastosowaniem takiego komputera byłaby kryptografia, szyfrowanie i odszyfrowywanie wiadomości. Zauważono, że gdyby jeden z takich komputerów istniał dzisiaj, wszystko w Internecie byłoby otwarte na atak lub dostęp.
Klient Vicor pracuje nad opracowaniem takiej maszyny i osiągnął pewien sukces w trzycyfrowych kubitach. Ich podejście wykorzystuje nadprzewodzącą elektronikę dla ich chipów, która działa w bardzo niskich temperaturach w próżni magnetycznej. Elektronika pracująca w temperaturze pokojowej napędza linie analogowe, cyfrowe i zasilające chip. Elektronika musi charakteryzować się bardzo niskim poziomem szumów, aby nie zakłócać obliczeń kwantowych. Do zasilania elektroniki pracującej w temperaturze pokojowej wykorzystywany jest zasilacz AC-DC Vicor PowerBank.
Zasilacz PowerBank spełnia wymagania normy EN55022, klasa A w zakresie szumów przewodzonych od 150 kHz do 30 MHz. Posiada zakres napięcia wejściowego 90 - 264 Vac i ma sześć wyjść 4.5, 4,5, 6, 6, 6, 6; całkowita moc wynosi 1500 W.
Wzmocniony komputer to komputer specjalnie zaprojektowany do niezawodnego działania w trudnych warunkach użytkowania, takich jak silne wibracje, ekstremalne temperatury i wilgotne lub zapylone warunki. Są one projektowane od samego początku z myślą o trudnych warunkach użytkowania typowych dla tych warunków; jednostki komercyjne zmodernizowane w tym celu stanowią słabe substytuty. Wzmocnione komputery mogą mieć wiele form, w tym samodzielne jednostki stołowe lub biurkowe, systemy stelażowe, laptopy, PDA, systemy do noszenia i projekty specyficzne dla zamierzonej instalacji.
Podczas procesu przeprojektowywania i aktualizacji produktów, producent wzmocnionych komputerów PC dla przemysłu naftowego i gazowego oraz wojskowego stwierdził, że potrzebuje zasilaczy o większej mocy niż poprzednie konstrukcje. Te wysoce zaawansowane technicznie komputery PC są wykorzystywane do automatyzacji, jako interfejs użytkownika oraz jako centrum dowodzenia i kontroli w punkcie ataku. Wszystkie ich komputery posiadają w pełni uszczelnione obudowy i wydajne kanały chłodzenia od wewnątrz do zewnątrz oraz żebra cieplne.
Oprócz większej mocy, czynnikami napędzającymi nowe projekty były wydajność, koszt i rozmiar. Zasilacz miał wejście 300 V i trzy wyjścia. Całkowita moc wynosiła 250 W, podzielona między trzy wyjścia: 12 V przy 50 W, 3,3 V przy 100 W i 5 V przy 100 W. Rozwiązanie składało się z jednego VI-ARM z kondensatorem podtrzymującym, jednego Mini dla wyjścia 3,3 V i po jednym Micro dla wyjść 5 V i 12 V.
Ważnym wymogiem było to, że rozwiązanie musiało być zamknięte w obudowie. Opatentowany przez firmę Vicor proces wypełniania wirowego zapewnia całkowitą hermetyzację bez pustych przestrzeni, dzięki czemu konwertery te nadają się do najtrudniejszych środowisk, idealnych do tego zastosowania.
PL
EN
DE
CS
TR