5G基站給電源設(shè)計者帶來什么新挑戰(zhàn)

5G基站作為“新基建”重點建設(shè)的產(chǎn)業(yè)之一，意味著國家接下來會投入大量資金加速5G基站建設(shè)。

自從國內(nèi)5G正式宣布商用后，5G基站的身影就不斷地出現(xiàn)在越來越多城市的角落，并且目前從各省市政府工作報告皆可發(fā)現(xiàn)，“5G”“新基建”依然是當(dāng)下熱詞，推進5G通信網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)建設(shè)依然是2020年重點工作內(nèi)容，并且有明確規(guī)劃2020年5G基站建設(shè)的數(shù)量。

根據(jù)工信部公布數(shù)據(jù)，截至2020年3月底，全國已建成5G基站達19.8萬個，預(yù)估上半年全國將建成5G基站30萬左右。雖然今年受到了疫情影響，但5G基站的建設(shè)也正在恢復(fù)進度。

其中不得不提的是，5G基站的建設(shè)與電源系統(tǒng)與管理技術(shù)的聯(lián)系尤其密切，電源系統(tǒng)與管理可以說是整個5G網(wǎng)絡(luò)的核心地帶，因為與以往不同的是，5G基站的功耗遠遠要比4G基站高出數(shù)倍，同時對電源系統(tǒng)與管理提出極大的擴容需求，簡而言之，就是目前90%的4G存量電源均需要擴容和改造，才能滿足5G使用需求，而且由于基站收發(fā)單元增加、處理能力的增強、設(shè)備功率也大幅增加，因此對于電池的電池量要求也是巨大的。

另外，根據(jù)未來智庫數(shù)據(jù)預(yù)估，5G基站開關(guān)電源總價值有望超300億元，并且預(yù)計2019-2025年5G基站將帶來鋰電池需求增量155GWh，由此可見，5G通信的建設(shè)會帶電源廠商帶來巨大的商機，但同時也會給電源設(shè)計者帶來新的挑戰(zhàn)。

那么其中的挑戰(zhàn)又有哪些呢？首先5G基站通信對于電源要求有更大的輸出功率和更高的效率、其次是高功率的密度與自然散熱性，最后是高穩(wěn)定性和可靠性。

在5G基站不同類型的電源中，功率半導(dǎo)體器件的損耗約占總損耗比例也不相同，因此電源設(shè)計者要考慮降低功率半導(dǎo)體器件的損耗對于提高輸出功率也是很有必要的，特別是常用的功率半導(dǎo)體器件MOSFET或者IGBT等等，只有實際將開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗都減小了，才可以真正降低半導(dǎo)體的整體損耗，所以選擇合適的5G基站電源關(guān)鍵元器件應(yīng)用的重要性可以說是不言而喻了。

同時，存量網(wǎng)絡(luò)不斷疊加，電池刀片化設(shè)計與全模塊化設(shè)計能更加簡單，通過一桿多設(shè)備或者多桿分布的方式實現(xiàn)一定范圍的覆蓋，由光電一體化箱進行分配，解決電源容量不足的場景，所以基站優(yōu)化模塊設(shè)計與功耗降低是亟需解決的方向之一。