最新分布式基站DBS电源硬件详细设计报告Word文件下载.docx

1、132.2.2 DBS电源设计方案二的5.7V,和3.3电源设计162.2.3. DBS电源设计方案二的-5V电源设计212.2.4. DBS电源设计方案二关键器件型号223. DBS电源的电源防雷系统设计234. DBS电源模块测试报告254.1.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274.4 关于核达中远通电源和艾默生电源模块的讨论和分析295.附件305.1原理图315.2PCB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 317. DBS电

2、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15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1

3、1： 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20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

4、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18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19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24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26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28图16： 室温核达中远通电源常温下负载跳跃

5、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

6、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：DBS distributing Base Station system 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/T 282-2000 通信设备可靠性通用试验方法GB/T 1372292 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：

7、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/

8、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_SPDH01.01.012004.4.27mBTS硬件总体设计mBTS01.02.002004.0407DBS基带硬件总体

9、技术方案DBS01.02.002004.04.07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165285V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

10、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100S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5.7

11、V，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：

12、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100S到300S，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104W165285Vac+10Vdc05A3%100mVp-p+5.7Vdc0.66A 100mVp-p-5Vdc0.11A+3.3Vdc0.44AGB/T2423.3