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电压不足期间支持电信电源的小电容

本设计实例介绍如何在短暂电压不足期间使电信设备保持正常工作。首先必须了解电信设备专用电源的几个细节。向电信设备馈电的电源的共模电压为-48V,尽管实际电压范围可能是-42.5V ~ -56V、-40V ~ -60V,甚至超出这些范围。公共电源——“砖块”DC/DC转换器工作于-36V ~ -75V范围。当-48V源降至0V并持续10ms时,就会出现电压不足。

  利用连至“砖块”输入端的电容存储装置,是一条克服此问题的?径,但当人们了解-48V电源的真实情况时,一个缺点就变得很明显了。例如,充电达到预定电压的电容中的能量为(C×V2)/2,其中C为电容值,V为电压。当电容放电至36V时,“砖块”停止工作。一般而言,可用于支持“砖块”工作的能量为: 

  其中V1和V2分别为最初和最终的电压,U为能量。另外,U=P×t,其中P为功率,t为时间。利用这些等式,可以求出设备保持正常工作的时间: 

  或者定义电容的值:

  假设当“砖块”输入端的电压为 -39V时出现电压不足,这种情况发生在-48V降至-40V,但“砖块”由于热插拔构造中的保护性“或”二极管的缘故损失至少1V。另外,假设存储电容充电至-39V。在存储电容放电至-36V之前,设备一直正常工作。假设设备功耗为100W。为了存储足够能量供5ms使用,电容的值必须约为4500mF。电容的额定值必须适应最大可能输入电压,它可能超过75V,因此最小额定值必须为100V。4500mF100V电容是一个相当大的元件。如果设计方案在300W功耗时需要两倍工作时间,则电容的值必须为27000mF和100V。