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48-V-Stromversorgungen für Datacom-Applikationen

Enger tolerierte Nominalspannung senkt Kosten

29. September 2015, 10:00 Uhr | Von Chester Firek, Senior Product Marketing Manager bei Vicor

Produkt-Evolution der Wandlermodule bei Vicor (v.l.n.r.): VI-200 Full Brick, Mini (1/2 Brick), IBC (1/8 Brick), Full and Half VI Chips, SiP (System in Package) plus ChiP (Converter housed in Package).

Datacom-Anwendungen verlangen Versorgungssysteme mit hoher Leistungsdichte und geringen Verlusten.Hocheffiziente Wandler versorgen Linecards und Prozessoren und helfen Entwicklern,Verluste zu minimieren und maximale Leistungsdichten zu erreichen.

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Vor der Einführung der Paketdatenvermittlung wurden Informationen in leitungsvermittelten Netzwerken nur im Sprachband verarbeitet. Dabei wurde eine große Anzahl von analogen Verstärkern, Equalizern und Hebdrehwählern eingesetzt. Die verwendete –48-V-Stromversorgung dieser Systeme war kompatibel zu den großen Blei-Säure-Batterien, welche für die hohe Zuverlässigkeit der Systeme sorgten.

Meist war die vom Netz kommende Energiequelle ungeregelt, was im Verteilersystem zu Spannungen von –75 V bei hoher Netzspannung und –36 V am Ende der Überbrückungszeit durch die Entladung der Batterien führte. Da die Systeme häufig die damals üblichen Blei-Säure–Batterien überluden, kam es zum Entweichen von säurehaltigem Dampf. Die Kombination aus einfachen Ladesystemen und Feuchtigkeit und die damals schlechte Belüftung der Batterieräume förderten die Korrosion. Ingenieure bevorzugten darum eine negative Verteilerspannung, weil sie half, die Korrosion zu reduzieren und Korrosionsprodukte zu lokalisieren.

Neue Architekturen

Durch die Einführung der Paketdatenübermittlung und die Veränderung der Telekomanbieter in Datacom-Firmen liefern die Vermittlungszentralen Sprach-, Video- und Internetkommunikation über gemeinsame digitale Schnittstellen. Parallel verlaufende Weiterentwicklungen der Netzwerkarchitektur und der Komponenten für die Stromversorgungssysteme brachten auch eine Änderung bei den Untergruppen der Stromversorgung mit sich. Im Speziellen wurde von einer negativen auf eine positive Verteilerspannung umgestellt.
Neue Batterien und eine verbesserte Umweltkontrolle in den Batterieräumen unterstützten die Entwicklung zusätzlich. So werden heute die meisten neuen Anlagen und Upgrades der Vermittlungszentralen von Datacom-Firmen wie AT&T und Verizon (USA), Deutsche Telekom (D) sowie Orange (F) mit einer +48-V-Versorgung arbeiten.
Diese Umkehrung der Polarität ermöglicht es den Datacom-Anbietern von den wirtschaftlichen Vorteilen einer bereits in großen Mengen eingesetzten Hardware zu profitieren, die für die Leistungsversorgung von Servern für die Datenverarbeitung in anderen Sektoren üblich ist. Dies ist jedoch nur der offensichtlichste Teil der geänderten Strategie der Leistungsverteilung, die Datacom-Firmen nutzen. Der Ausgangsspannungsbereich eines Netzgerätes mit +48-V-Ausgang ist wesentlich kleiner als der früheren –48-V-Varianten. Das bringt einige wesentliche Vorteile mit sich.