隨著數(shù)據(jù)中心服務(wù)器和電信設(shè)備中分布式電源架構(gòu)（DPA）和中間總線架構(gòu)（IBA）的激增，系統(tǒng)設(shè)計人員正在部署完整的AC/DC轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置功率因數(shù)校正（PFC）和輸入/輸出濾波符合國家和國際監(jiān)管能源標準。這些轉(zhuǎn)換器還設(shè)計用于通過緊湊型封裝提供更多功率，具有超低外形，滿足嚴格的空間要求和極高的轉(zhuǎn)換效率，最大限度地降低功耗。

這些集成AC/DC模塊中集成了其他值得注意的功能包括通用輸入，熱插拔功能，N + 1冗余的主動負載共享，內(nèi)置智能和操作靈活性。包括I2C，PMBus和以太網(wǎng)等板載接口，可根據(jù)負載水平或其他系統(tǒng)參數(shù)實現(xiàn)實時監(jiān)控和動態(tài)數(shù)字控制。

從本質(zhì)上講，這些集成高效的通用輸入AC/DC前端模塊被部署為完整的子系統(tǒng)，為分布在整個系統(tǒng)中的各種DC/DC轉(zhuǎn)換器供電。雖然這些所需特征和優(yōu)勢的清單可能會嚇跑一些供應(yīng)商，但事實上有許多制造商在這個領(lǐng)域競爭。為這些應(yīng)用提供即插即用AC前端解決方案的公司包括CUI，Artesyn Embedded Technologies（艾默生網(wǎng)絡(luò)能源的前艾默生嵌入式計算和電力業(yè)務(wù)），GE Energy，TDK-Lambda和Vicor等公司。公司

Plug-and -play AC/DC模塊

例如，CUI發(fā)布了一款高效率100 W底板冷卻AC/DC前端，采用封裝的板載封裝，具有超薄（17 mm）特性（圖1）。 VBM-100系列具有內(nèi)置濾波和保護功能，以及高功率轉(zhuǎn)換效率，可滿足ITE，電信和工業(yè)應(yīng)用的特定需求，其中空間限制和/或噪聲限制限制了風(fēng)扇的使用冷卻。由于DPA架構(gòu)已演變?yōu)镮BA，其中48 VDC總線使用中間DC/DC總線轉(zhuǎn)換器進一步降低到24或12 VDC，VBM-100提供6種緊密調(diào)節(jié)的輸出電壓12，15，24，28的選擇，36和48 VDC，25°C時的電壓精度為±1％。根據(jù)制造商的說法，也可根據(jù)要求提供定制電壓。

圖1：CUI的高效率100 W底板冷卻AC/DC前端即插即用采用封裝的板式封裝，采用超薄型封裝。

VBM-100系列尺寸僅為4.5 x 2.4 x 0.6英寸（117 x 61 x 17 mm），通用輸入范圍為90~264 VAC并采用有源功率因數(shù)校正（PFC）以滿足EN61000-3-2 D類諧波噪聲標準。封裝單元的空載功耗低于0.5 W，效率高達92％。據(jù)CUI稱，VBM-100 AC/DC前端電源的工作溫度范圍為-20°至+ 85°C，可提供過壓，短路和過熱保護。因此，所有型號均為ITE，商業(yè)和工業(yè)設(shè)備提供UL/cUL和TUV 60950-1安全認證，并且符合EMC指令EN 55022 B類，無需外部過濾。

同樣，對于使用DPA和IBA架構(gòu)的系統(tǒng)，雅特生科技已經(jīng)準備好1U，2U和3U高機架式AC/DC前端，單個額定功率高達3，000 W.最近，該公司已經(jīng)擴展其DS系列1U高超緊湊型AC/DC前端有兩種型號，適用于空間受限，高可用性應(yīng)用，如“永遠在線”的企業(yè)級服務(wù)器。其中包括750 W單元DS750PED和1，100 W型號DS1100PED。這些電源旨在滿足80Plus Platinum標準的效率（表1），它們具有相同的外形尺寸（圖2），提供系統(tǒng)設(shè)計人員在未來可能會改變電源要求的長生命周期應(yīng)用中所需的可擴展性。兩種電源均具有94％的峰值轉(zhuǎn)換效率和高功率密度; DS750PED的密度最高可達16.4 W/in.3（1 W/cm3），DS1100PED可提供24 W/in.3（1.46 W/cm3）。

表1：計算DS1100PED的效率表明AC/DC前端符合80Plus Platinum標準的效率。

圖2：Artesyn Embedded Technologies（以前稱為Emerson Network Power）新DS系列AC/DC前端共享相同的外形，以提供系統(tǒng)設(shè)計人員在未來功率需求可能發(fā)生變化的應(yīng)用中所需的可擴展性。

處理通用輸入電壓范圍，電源使用有源PFC以最大限度地提高效率確保符合國際EN 61000-3-2標準的諧波電流發(fā)射。事實上，供應(yīng)商聲稱DS750PED和DS1100PED在20％到滿輸出的負載條件下提供至少0.9的功率因數(shù)。這確保了當(dāng)這些電源并聯(lián)以實現(xiàn)容錯或冗余時，即使僅部分負載，它們?nèi)匀豢梢愿咝н\行。此外，這些最新增加的電源系列還具有符合PMBus標準的控制和監(jiān)控功能。功能。每個電源產(chǎn)生12 VDC的主有效負載輸出，用于為使用分布式架構(gòu)的系統(tǒng)中的下游DC/DC轉(zhuǎn)換器供電，以及用于電源管理電路的額定電流為3A的12 VDC待機輸出。 DS750PED和DS1100PED的主直流輸出可分別提供高達62.5和91.6 A的電壓，并可在低至零負載的范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。有源電流分配有助于最大限度地提高成本效益，因為在為高電流應(yīng)用并聯(lián)多個電源時，無需額外的元件。

AC/DC前端還具有內(nèi)置ORing和有限的浪涌電流。 38 DS1100PED型號DS750PED和55 A的限制。此外，這些單元符合EN 61000-4-11 EMC抗擾度標準，并提供廣泛的安全認證，包括UL/cUL/EN 60950，CE標志和中國CCC。

其他解決方案

不遺余力的是，GE的Critical Power業(yè)務(wù)，以前的Lineage Power，提供高效的CAR系列作為全球輸入電源的即插即用AC/DC前端，采用緊湊的1U工業(yè)標準外形。 CAR系列擁有前所未有的功率密度25 W/in 3 。 CAR AC/DC前端提供12，24和48 VDC單輸出，可熱插拔，內(nèi)置遠程開/關(guān)，遠程感應(yīng)，有功均流，輸出電壓裕度，過壓，過流和過熱保護。該系列還具有I2C/PMBus接口，可提供全方位的控制和監(jiān)控功能。在效率方面，GE模塊超過了80Plus Gold Level效率標準2500 W CAR2548專為具有48 VDC總線的系統(tǒng)量身定制，而2，000 W CAR2024FP則專為24 VDC總線而設(shè)計。該系列還提供12 VDC輸出，輸出功率范圍從850 W（CAR0812FP）到2，500 W（CAR2512FP）。

對于分布式電源，熱插拔和冗余電源系統(tǒng)，TDK-Lambda已準備好其2，500 W HFE2500系列具有通用AC輸入功能和內(nèi)置有源PFC。該系列提供12，24或48 V的良好穩(wěn)壓直流輸出。提供80Plus白金級性能，HFE2500系列中的單元完全符合RoHS標準，帶有CE標志并符合UL/EN60950-1安全規(guī)范，如以及EN55022和FCC B類EMC執(zhí)行的規(guī)范。為了應(yīng)對這一市場，Vicor將其專有的雙鉗位零電壓開關(guān)（DC-ZVS）架構(gòu)與獲得專利的自適應(yīng)單元拓撲相結(jié)合，提供完整的AC/DC前端具有前所未有的功率密度，轉(zhuǎn)換效率和靈活性組合，同時還滿足諧波噪聲，EMI和安全 - 超低電壓（SELV）輸出要求。 330 W VI Brick（FE175D480C033FP-00）模塊可處理全球交流電源輸入，采用尺寸僅為0.38英寸（9.55毫米）的薄型封裝，提供完全隔離和穩(wěn)壓48 VDC輸出。它與Vicor提供的各種下游DC/DC轉(zhuǎn)換器兼容。因此，它可以很容易地與公司的高密度，高效率DC/DC轉(zhuǎn)換器（包括PRM和VTM穩(wěn)壓器）組合（圖3），以創(chuàng)建通用AC至12 VDC總線和1 V點 - 負載（POL）解決方案。 VI Brick AC/DC前端提供三種溫度等級：消費類，電信和軍用。

圖3：VI Brick AC/DC前端可以組合使用與Vicor的下游DC/DC轉(zhuǎn)換器（包括PRM和VTM穩(wěn)壓器）一起構(gòu)建通用AC至12 VDC總線和1 V負載點（POL）解決方案。

總之，即插即用AC/DC隨著更多的鈴聲和口哨聲的增加，前端子系統(tǒng)不斷發(fā)展，使系統(tǒng)設(shè)計人員的生活更輕松。這些轉(zhuǎn)換器消除了設(shè)計AC/DC前端模塊的擔(dān)憂，使系統(tǒng)設(shè)計人員有更多時間專注于與最終產(chǎn)品相關(guān)的其他關(guān)鍵問題。