最新分布式基站DBS电源硬件详细设计报告Word文件下载.docx
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2.2.2DBS电源设计方案二的5.7V,和3.3电源设计
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2.2.3.DBS电源设计方案二的-5V电源设计
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2.2.4.DBS电源设计方案二关键器件型号
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3.DBS电源的电源防雷系统设计
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4.DBS电源模块测试报告
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4.1.测试背景
4.2.测试环境和仪器
4.3.电源模块实际测试数据记录
4.3.1.室温下艾默生电源测试结果
4.3.2.室温中核达中远通电源测试结果
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4.4关于核达中远通电源和艾默生电源模块的讨论和分析
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5.附件
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5.1原理图
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5.2PCB图
5.3详细物料清单
5.4PCB板工艺、结构审查报告
6.DBS电源硬件设计评审记录
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7.DBS电源（基于中远通核达方案）硬件设计评审的讨论问题答复和解决方法
附件
表格1：
参考资料清单
表格2：
DBS电源方案一产品主要性能参数和规格说明
表格3：
DBS电源设计方案一的环境条件
表格4：
DBS电源设计方案一的电气特性
表格5：
DBS电源设计方案一的安规特性
表格6：
DBS电源设计方案二AC-DC电源模块的环境条件
表格7：
DBS电源设计方案二AC-DC电源模块的机械结构规格需求
表格8：
DBS电源设计方案二AC-DC电源模块正常工作时模块的输入特征
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表格9：
DBS电源设计方案二AC-DC电源模块正常工作时模块的电气性能指标
表格10：
DBS电源设计方案二AC-DC电源模块输出保护
表格11：
DBS电源设计方案二AC-DC电源模块其他功能说明
表格12：
DBS电源设计方案二AC-DC电源模块安规特性
表格13：
LTC3707工作模式选择
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表格14：
LTC3704工作模式选择
表格15：
艾默生电源输出与输入电压测试
表格16：
艾默生电源耐压测试
表格17艾默生电源电流变化率测试
表格18室温中核达中远通电源电流变化率测试
表格19室温中核达中远通电源耐压测试
表格20核达中远通电源电流变化率测试
表格21核达中远通电源和艾默生电源性能比较
图1：
DBS电源设计方案一的机械特性示意图
图2：
DBS电源设计方案一输入和输出端子示意图
图3方案二设计结构框图
图4：
DBS电源设计方案二爱默生AC-DC电源模块输入输出接口定义
图5：
LTC3707的DC-DC转换芯片应用
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图6：
LTC3707的DC-DC转换芯片电特性参数
图7：
LTC3707主控制环路原理图
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图8：
LTC3707的外部MOSFET驱动电路
图9：
LTC3704的DC-DC转换芯片电特性参数
图10：
LTC3704的工作原理示意图
图11：
北京捷安通达AC-DC防雷设计方案
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图12：
DBS电源防雷设计方案框图
图13:
艾默生电源瞬态特性测试电路图
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图14：
常温下艾默生电源负载跳跃输出电压瞬态特性图
图15：
室温核达中远通电源瞬态特性测试电路
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图16：
室温核达中远通电源常温下负载跳跃输出电压瞬态特性图
图17：
DBS电源地线连接方案框图
图18：
10V电压动态响应波形图
分布式基站DBS电源硬件详细设计报告
关键词：
DBS,MOSFET，瞬态恢复时间，假负载效应（相对10V功放而言），DC/DC,AC/DC,防雷，断路器等。
摘要：
mBTS微蜂窝基站系统包括DBC分布式基站控制系统和DBS分布式基站子系统。
其中DBS包括基带处理板BSD、射频板SRF、功放、防雷模块和电源等，本项目是为DBS系统设计电源板，对DBS各个单元同时供电。
该电源的设计要求输入为220V交流市电，输出为一系列的直流电压，为数字器件和模拟器件同时供电。
该项目采用了两套方案以实现电源输入，输出，功率，瞬态响应等要求。
设计中还考虑到防雷防高压等电源保护问题。
缩略语清单：
DBSdistributingBaseStationsystem分布式基站控制系统
SPD：
浪涌保护器，用以限制瞬态过电压和引导电涌电流的一种器具，它至少应包括一种非线性元件。
IEC61312国际标准
EC61643国际标准
IEC60364国际标准
GA173行业标准
GB4943-2001信息技术设备（包括电气事务设备）的安全
YD/T282-2000通信设备可靠性通用试验方法
GB/T13722—92移动通信电源技术要求和试验方法
GB/T2423.1-2001电工电子产品环境试验,第二部分：
试验方法/试验A：
低温
GB/T2423.2-2001电工电子产品环境试验,第二部分：
试验方法/试验B：
高温
GB/T2423.3-1993电工电子产品基本环境试验规程—试验Cb:
恒定湿热试验方法
GB/T2423.4.1993电工电子产品基本环境试验规程—试验Db:
交变湿热试验方法
GB/T2423.5-1995电工电子产品环境试验，第二部分：
试验方法/试验Ea和导则：
冲击
GB/T2423.6-1995电工电子产品环境试验，第二部分：
碰撞
GB/T2423.8-1995电工电子产品环境试验，第二部分：
试验方法/自由跌落
GB/T2423.10-1995电工电子产品基本环境试验，试验Fc和导则：
振动（正弦）
GB/T2423.11-1995电工电子产品环境试验，第二部分：
试验方法/试验Fd：
宽频带随机振动--一般要求
GB/T2423.22-2002电工电子产品环境试验，第二部分：
试验N：
温度变化
EN55022：
1998信息技术设备—无线干扰特性—限值和测量方法
EN55024：
1998信息技术设备—抗干扰特性—限值和测量方法
参考资料清单：
表格1参考资料清单
名称
编号
作者
发布日期
DBS_POWERH01.01.00
叶绍平
2003.09.10
分布式基站DBS防雷系统硬件详细设计报告
DBS_SPDH01.01.01
2004.4.27
mBTS硬件总体设计
mBTS01.02.00
2004.0407
DBS基带硬件总体技术方案
DBS01.02.00
2004.04.07
分布式基站DBS_BSD单板硬件详细设计
（电源设计部分）
DBS_BSDH01.01.03
祁业欣
2004.06.18
分布式基站DBS_SRF单板硬件详细设计
DBS_SRFH01.01.02
刘津京
2004.07.12
本项目是为分布式基站DBS子系统设计集中式供电电源，其输入为165~285V的交流市电，输出为一系列直流电源值：
10V/5A，5.7V/6A,-5V/1A,3.3V/4A。
其它电压值如1.8V/2A和2.5V由LDO元器件从3.3V获得。
由于基站采用TDD（10ms）时分双工技术，DBS射频板输出端的功率放大器与10V电源密切相关，每5ms对10V电源开关一次，要求电源电压在开关过程中波动在±
25％以内，负载从80％跳变到0％，瞬态恢复时间要求在100μS以内，这是本项目的难点。
为克服这个难点，我们采用了两套设计方案：
方案一：
把我们的电源性能要求以及相关的技术参数提供给深圳市核达中远通电源技术有限公司，由他们设计。
（详见产品说明书）
方案二，利用“假负载”效应的概念实现分布式电源设计，从而满足功率放大器5ms（10ms一个周期）关断的瞬态响应要求。
具体来说，就是在接收时段，功率放大器只是10V电源负载的一部分，其他的5.7V，3.3V，-5V电源，都是10V电源经过DC-DC转换而得到的。
也就是说，10V电源是一次电源，而5.7V，3.3V，-5V则是二次电源，这样就使得10V电源的功率放大器不管关闭还是开启，其他使用5.7V，3.3V，-5V电源的模块和器件依然还在工作，避免了10V电源的完全空载现象。
这样经DC-DC模块转换过来的负载就构成了10V电源的负载，驱动常开元件和接收时段工作元件，使负载阶跃大约为80％到30％。
这样避免了空载这种恶劣的状态，瞬态恢复时间大为减小，10V电源的输出动态响应性能大为改善。
详细设计将在后文中阐述。
方案2核心模块和关键器件：
爱默生给我司开发的AC-DC电源模块（10V输出，90W）；
双路输出的DC-DC转换芯片：
LTC3707（5.7V---6A，3.3V---4A）；
负电源单路输出芯片：
LTC3704（-5V---0.6A）；
MOSFET：
FAIRCHILD的N沟道双路MOSFET，工作电流可以达到8A，为FDS6982S。
从电源的原理上，电源分为线性电源和开关电源。
线性电源响应速度快，但是效率低，体积大，难以集成，在我们的应用中很难被采用；
开关电源具有效率高、集成度好等优点，在通讯电源中广泛使用，但是其由于开关周期和输出端滤波器的限制，使其瞬态恢复时间一般在100µ
S到300µ
S，不能满足我们的要求。
通过我们的调研，和国内众多电源生产商沟通，深圳市核达中远通电源技术有限公司声称有技术能力实现我们的要求。
据称中兴，UT的小灵通基站的电源设备就是他们定做的，因此，将此电源交给该该公司定做成为首选方案。
设计要求以及相关的产品性能参数说明如下页所示：
表格2方案一产品主要性能参数和规格说明
输出总功率
输入电压范围
输出电压
输出电流范围
稳压精度
输出纹波及噪音
104W
165－285Vac
+10Vdc
0－5A
±
3%
≤100mVp-p
+5.7Vdc
0.6－6A
≤100mVp-p
-5Vdc
0.1－1A
+3.3Vdc
0.4－4A
GB/T2423.3
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