高端路由器的供电系统

• 　　高端路由器在结构上一般设计成机柜形式，用背板进行信号转接，从而将十几块到几十块具有不同功能的插件卡联系在一起，来完成各种通讯功能。针对这种机械结构，供电系统一般采用48V母线分布式供电结构，先将交流220V转换成直流48V，然后利用DC/DC转换器将48V转换成各插件卡所需的各种工作电压如5V、3.3V、2.5V、1.8V和1.5V等。所有DC/DC转换器均与负载设计在一块印制板上或放置在距离负载板非常近的地方，再通过导线连接到负载板上。

  　　这种供电方式的优点为：采用48V电压传送直流电流，母线上电流很小，容易实现插件热插拔，提高系统的可维修性；直流地线与能量输送线相互独立，直流地线上没有大电流通过，有效地减少了系统地线电位差，有利于提高全系统供电的一致性及减少共模传导干扰；电源的稳压输出端非常靠近负载，能获得很高的供电质量。

  　　在分布式供电系统设计中，板上DC/DC转换器的选择和设计是最关键的问题。每块负载板都需求多种电源，且各种电源的电流要求大不一样。因此，如何确定DC/DC转换器的形式成为设计中最为重要的问题。近年来，电源器件发展相当迅速，各种隔离型转换器、非隔离型转换器、负载点转换器(POL)、VRM、LDO不断推出，为分布式供电系统的普及和发展提供了充足的条件。

  　　下面以3.3V、2.5V、1.8V、1.5V输出为例，简单介绍几种不同形式的板上DC/DC转换器的供电结构。

  　　1. 每路电源输出均采用隔离型转换器。

  　　2. 中间总线变换器之后接非隔离型转换器。

  　　3. 高电压(>2.5V)用隔离型转换器，其他低电压用非隔离型转换器从高电压中转换。

  　　这三种形式的供电结构各有其优缺点：采用宽输入范围、可调节的总线转换器的中间总线结构在成本、占用空间和功耗上代价更高；全部采用隔离型转换器在效率方面最高，成本较中间总线结构稍低；在某些应用中，当有一个3.3V的大电流电源时，采用3.3V转换器作为总线转换器比全部采用隔离型转换器的成本更低，但在功耗方面稍高；当全部电压都低于2V时，采用隔离型转换器是所有方案中最有效的。在实际应用中可根据成本、负载电流的大小、效率、PCB板面积、动态响应和滤波等要求来综合考虑，以获得一个最优的供电方案。