ขอใบเสนอราคาฟรี

ตัวแทนของเราจะติดต่อคุณในไม่ช้า
อีเมล
มือถือ/WhatsApp
ชื่อ
ชื่อบริษัท
ข้อความ
0/1000

วิธีการเลือกโมดูลพลังงานที่เหมาะสมสำหรับยูนิตเบสแบนด์

2025-09-24 16:48:44
วิธีการเลือกโมดูลพลังงานที่เหมาะสมสำหรับยูนิตเบสแบนด์

การเข้าใจความต้องการพลังงานของยูนิตแบนด์พาสและพฤติกรรมการใช้งาน

ภาพรวมของยูนิตประมวลผลแบนด์พาสและความต้องการพลังงาน

ยูนิตประมวลผลฐานข้อมูลรุ่นล่าสุดต้องการโมดูลจ่ายไฟที่ได้รับการออกแบบพิเศษ ซึ่งสามารถจ่ายไฟกระแสตรงระหว่าง 48 ถึง 72 โวลต์ พร้อมควบคุมระดับสัญญาณรบกวน (ripple noise) ให้อยู่ต่ำกว่า 150 ไมโครโวลต์ เพื่อรักษาคุณภาพของสัญญาณ การใช้พลังงานแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละรุ่น โดยมีช่วงตั้งแต่ประมาณ 80 วัตต์ ไปจนถึง 350 วัตต์ ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของการประมวลผล โดยเฉพาะในระบบ 5G พบว่าการใช้พลังงานในช่วงพีคเพิ่มขึ้นประมาณ 22 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับระบบ 4G ตามรายงานอุตสาหกรรมล่าสุด สิ่งนี้จะเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในช่วงการทำงานของ MIMO และเมื่อจัดการกับการแก้ไขข้อผิดพลาด โมดูลจ่ายไฟต้องสามารถรองรับโหลดได้ถึง 105% ของค่าที่ระบุไว้ อย่างน้อยสิบวินาทีต่อเนื่องโดยไม่เกิดความล้มเหลวภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว

การจับคู่ความสามารถของโมดูลจ่ายไฟกับภาระงานของยูนิตฐานข้อมูล

การวิเคราะห์อุตสาหกรรมปี 2025 เปิดเผยว่า 68% ของโมดูลจ่ายไฟสำหรับฐานข้อมูลล้มเหลวในการจับคู่ภาระงาน เนื่องจากความประมาทสำคัญสามประการ:

  • การเพิกเฉยต่อการเกิดสปายก์ในการประมวลผลของโปรโตคอลสแต็กระหว่างการทำงานสลับโอนย้าย
  • การประเมินค่ากระแสการถอดรหัส LDPC ต่ำกว่าความเป็นจริง 19–31%
  • การมองข้ามความล่าช้า 10–15ms ในทอพอโลยีการแบ่งปันกระแส

ความไม่สอดคล้องเหล่านี้นำไปสู่การตกตัวของแรงดัน ความไม่เสถียรของสัญญาณนาฬิกา และอัตราข้อผิดพลาดของบิตที่เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะภายใต้สภาวะการจราจรแบบไดนามิก

เกณฑ์ประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมการประมวลผลสัญญาณแบบไดนามิก

โมดูลพลังงานที่เหมาะสมต้องผ่านเกณฑ์สมรรถนะที่เข้มงวดในทุกรุ่น

พารามิเตอร์ ข้อกำหนด 4G ข้อกำหนด 5G ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้
การตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงภาระงาน เบี่ยงเบนน้อยกว่า 50 mV <35 mV การเบี่ยงเบน ±5%
ความแม่นยำในการแบ่งกระแส ±8% ±5% ไม่มีข้อมูล
การเลื่อนตัวของอุณหภูมิ 0.05%\/°C 0.03%/°C ±10% ความแปรปรวนรวม

การตอบสนองต่อเกณฑ์ 5G ต้องอาศัยวงจรควบคุมที่เร็วกว่า การควบคุมที่แม่นยำยิ่งขึ้น และเทคนิคการทำงานขนานขั้นสูง

กรณีศึกษา: การผันผวนของพลังงานในหน่วยฐานข้อมูล 5G ระหว่างการใช้งานสูงสุด

ระหว่างการทดสอบภาคสนามที่ติดตั้ง massive MIMO ที่ความถี่ 3.5 GHz วิศวกรสังเกตเห็นว่าแรงดันไฟฟ้าลดลงอย่างมากถึง 27% เมื่อใช้งานการมอดูเลตแบบ 256-QAM ร่วมกับ beamforming พร้อมกัน โมดูลจ่ายไฟเดิมมีค่าความจุของตัวเก็บประจุหลักเพียง 92 ไมโครฟารัด ซึ่งไม่เพียงพอที่จะรองรับกระแสไฟฟ้ากระชากสั้นๆ แต่มีความเข้มข้นสูงกว่า 85 แอมป์ เป็นระยะเวลาประมาณ 8 ไมโครวินาที ส่งผลให้เกิดปัญหาเสถียรภาพของสัญญาณนาฬิกาในตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล และทำให้สูญเสียแพ็กเก็ตข้อมูลไปประมาณ 12% เมื่อเปลี่ยนไปใช้ระบบที่แตกต่างกัน โดยรวมตัวเก็บประจุโพลิเมอร์ขนาด 470 ไมโครฟารัด พร้อมกับการสลับเฟส 4 เฟส สถานการณ์ดีขึ้นอย่างมาก ความสามารถในการจ่ายกระแสสูงสุดเพิ่มขึ้นเกือบสามเท่าของค่าเดิม และยังคงรักษาระดับประสิทธิภาพได้สูงถึง 94.1% แม้จะทำงานที่ความจุโหลดเพียง 40%

การกำหนดขนาดของโมดูลจ่ายไฟ: พลังงานขาออก, การพุ่งของกระแสไฟฟ้า, และการลดค่าลง

ขั้นตอนวิธีการคำนวณความต้องการพลังงานขาออกทั้งหมด

การกำหนดขนาดโมดูลจ่ายไฟอย่างแม่นยำ ต้องดำเนินตามสามขั้นตอนสำคัญ:

  1. สรุปการใช้พลังงานตามค่าที่กำหนดของยูนิตแบนด์เบส ตลอดทั้งแกน DSP และอินเทอร์เฟซ I/O
  2. เพิ่มระยะสำรอง 25–40% เพื่อรองรับการเสื่อมสภาพของชิ้นส่วนและการเปลี่ยนแปลงของภาระโหลด
  3. คูณด้วย 1.5–2 เท่า เพื่อความสำรองในระบบที่ตั้งค่า N+1

ข้อมูลจากภาคสนามเปิดเผยว่า 63% ของยูนิตแบนด์เบสที่ทำงานต่ำกว่ามาตรฐานในปี 2023 มาจากการคำนวณระยะสำรองด้านพลังงานไม่เพียงพอ (Telecom Power Consortium) ซึ่งเน้นย้ำถึงความสำคัญของการประมาณการเริ่มต้นที่ระมัดระวัง

การพิจารณากระแสไฟฟ้ากระชากชั่วขณะในวงจรแบนด์เบสดิจิทัล

โปรเซสเซอร์แบนด์เบสสมัยใหม่มีการพุ่งสูงขึ้นของกระแสไฟฟ้าในระดับมิลลิวินาที สูงสุดถึง 200% ของภาระโหลดตามค่าที่กำหนด ระหว่างการถอดสัญญาณเกิดพีค กระแสชั่วขณะเหล่านี้ต้องการโมดูลจ่ายไฟที่มี:

  • อัตราความชัน >200 A/µs
  • เวลาตอบสนอง <50 µs
  • ทนต่อการเกินพีคได้ ±15%

การศึกษาในปี 2023 พบว่า 38% ของยูนิตสัญญาณฐาน 5G เกิดความล้มเหลวของโมดูลจ่ายไฟก่อนกำหนดเนื่องจากกระแสไฟกระชากที่ไม่ถูกควบคุมซึ่งสูงกว่า 170A (รายงานโครงสร้างพื้นฐานไร้สาย) ซึ่งชี้ให้เห็นถึงความจำเป็นในการออกแบบเพื่อตอบสนองต่อสภาวะชั่วขณะอย่างมั่นคง

การใช้เส้นโค้งการลดค่าเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรในระยะยาว

ตัวประกอบการลดค่า อุณหภูมิแวดล้อม 60°C อุณหภูมิแวดล้อม 70°C ข้อพิจารณาสำคัญ
กระแสออก 20% 35% การสูญเสีย I²R ในแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB traces)
แรงดันรั่ว 15% 25% การเสื่อมสภาพของค่าความต้านทานอนุกรมภายในของตัวเก็บประจุ
ความถี่เปลี่ยน 10% 18% ผลกระทบจากการเสื่อมสภาพของ MOSFET

ผู้ผลิตชั้นนำในปัจจุบันได้ฝังอัลกอริทึมการลดค่าใช้งานแบบเรียลไทม์ ซึ่งจะปรับพารามิเตอร์การทำงานตามข้อมูลจากเซ็นเซอร์อุณหภูมิและลักษณะการใช้งาน อัลกอริทึมนี้ช่วยลดความล้มเหลวที่เกี่ยวข้องกับความร้อนลงได้ถึง 72% ในหน่วยไฮบริด 4G/5G (วารสาร Power Electronics Journal, 2024)

ประสิทธิภาพ อุณหภูมิในการทำงาน และการรวมระบบระบายความร้อน

ประสิทธิภาพการใช้พลังงานในฐานะตัวขับเคลื่อนประสิทธิภาพด้านความร้อน

โมดูลพลังงานในปัจจุบันสามารถจัดการความร้อนได้ดีขึ้นมาก เพราะมีประสิทธิภาพสูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด เมื่อพลังงานถูกสูญเสียไป จะเปลี่ยนเป็นความร้อน ดังนั้นการเพิ่มประสิทธิภาพจึงหมายถึงความร้อนที่สะสมลดลง ตัวอย่างเช่น การออกแบบระบบแปลง DC-DC แบบสวิตชิ่ง ระบบที่ทันสมัยเหล่านี้สามารถลดปัญหาความร้อนได้ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับเรกูเลเตอร์แบบลินีอาร์รุ่นเก่า โดยทำงานมีประสิทธิภาพประมาณ 92 ถึง 96 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมาก หน่วยเบสแบนด์ได้รับประโยชน์อย่างแท้จริงจากความสัมพันธ์ระหว่างประสิทธิภาพและการจัดการความร้อน ลองนึกภาพโปรเซสเซอร์ 80 วัตต์ ที่ทำงานภายในหนึ่งในหน่วยเหล่านี้ อาจสร้างความร้อนส่วนเกินได้ถึง 6 ถึง 8 วัตต์ หากการแปลงพลังงานไม่เหมาะสม ความสูญเสียนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และก่อให้เกิดปัญหามากมายสำหรับวิศวกรที่พยายามควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม

การวิเคราะห์เปรียบเทียบ: โมดูลไฟฟ้าแบบสวิตชิ่ง กับ แบบลินีอาร์ ในด้านการกระจายความร้อน

พารามิเตอร์ โมดูลแบบสวิตชิ่ง โมดูลเชิงเส้น
ประสิทธิภาพทั่วไป 90–97% 30–60%
การระบายความร้อน 3–10 วัตต์ ต่อผลลัพธ์ 100 วัตต์ 40–70 วัตต์ ต่อผลลัพธ์ 100 วัตต์
ลักษณะเสียง สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าสูงกว่า กระแสตรงที่มีคุณภาพสะอาด
กรณีการใช้งานที่เหมาะสมที่สุด โปรเซสเซอร์ที่ใช้กระแสไฟสูง สัญญาณอะนาล็อกที่ไวต่อเสียงรบกวน

ความแตกต่างของอุณหภูมิ 6:1 อธิบายได้ว่าทำไม 78% ของยูนิตแบนด์เบส 5G จึงใช้สถาปัตยกรรมแบบสวิตช์ในปัจจุบัน แม้จะต้องการการลดแรงกระเพื่อมที่ซับซ้อน

การจัดตำแหน่ง Thermal Design Power (TDP) ให้สอดคล้องกับขีดจำกัดการระบายความร้อนของตู้เครื่อง

ค่า TDP ของโมดูลพลังงานต้องสอดคล้องกับภาระประมวลผลสูงสุดและข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อม โดยโมดูล TDP 300 วัตต์ในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิ 40°C โดยทั่วไปต้องการ:

  • สำรองอากาศไหล 25% สำหรับการปรับลดประสิทธิภาพตามระดับความสูง
  • เผื่อสำรอง 15% สำหรับการสะสมของฝุ่นในตู้กลางแจ้ง
  • ระบบระบายความร้อนแบบแอคทีฟที่สามารถขับเคลื่อนอากาศได้ 120 ลูกบาศก์ฟุตต่อนาทีต่อกิโลวัตต์ของความร้อนที่เกิดขึ้น

ระบบที่เกินขีดจำกัดเหล่านี้มีความเสี่ยงต่อการลดประสิทธิภาพจากความร้อน ส่งผลให้ความสามารถในการส่งข้อมูลของแบนด์เบสลดลงได้ถึง 22% ในระหว่างการทำงานต่อเนื่อง

ความขัดแย้งในอุตสาหกรรม: ประสิทธิภาพสูงภายใต้ภาระบางส่วน เทียบกับเงื่อนไขภาระเต็ม

แม้ว่าโมดูลพลังงานสมัยใหม่จะมีประสิทธิภาพสูงกว่า 80% ที่โหลด 20% ซึ่งเหมาะสำหรับยูนิตเบสแบนด์ที่มีการจราจรแปรผัน แต่ประสิทธิภาพภายใต้โหลดเต็มมักจะต่ำกว่าคู่แข่ง ส่งผลให้เกิดช่องว่างด้านประสิทธิภาพ 13% ระหว่างการออกแบบที่เน้นประสิทธิภาพที่โหลดเบา กับการออกแบบที่เน้นประสิทธิภาพที่โหลดเต็ม ทำให้วิศวกรต้องเลือกให้ความสำคัญกับความยืดหยุ่นในการดำเนินงาน หรือความสามารถสูงสุด

ความเข้ากันได้ของแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและการป้องกันความสมบูรณ์ของสัญญาณ

การประเมินความเข้ากันได้กับโครงสร้างการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงที่มีอยู่

เมื่อเลือกโมดูลพลังงานสำหรับระบบจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงที่มีอยู่แล้ว สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาทั้งระดับความทนทานต่อแรงดันและการแบ่งภาระได้อย่างมีประสิทธิภาพ อุปกรณ์ยูนิตฐานส่วนใหญ่ทำงานร่วมกับระบบไฟฟ้ากระแสตรง 48V และที่น่าสนใจคือ การเปลี่ยนแปลงของแรงดันเพียงเล็กน้อย เช่น ลดลงหรือเพิ่มขึ้น 5% ก็สามารถทำให้โปรโตคอลการซิงโครไนซ์ผิดพลาดได้ทั้งหมด ตามรายงานการวิจัยบางชิ้นที่เผยแพร่เมื่อปีที่แล้วเกี่ยวกับชิ้นส่วนเครือข่าย 5G พบว่า โมดูลพลังงานที่สามารถรองรับแรงดันขาเข้าระหว่าง 40 ถึง 60 โวลต์ จะช่วยลดปัญหาความเข้ากันได้ลงได้ประมาณสองในสาม เมื่อเทียบกับรุ่นเก่าที่มีช่วงแรงดันคงที่ ความยืดหยุ่นในลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการรักษาเสถียรภาพของการดำเนินงานในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน

ผลกระทบของความไม่เสถียรของแรงดันไฟฟ้าขาเข้าต่อความสมบูรณ์ของสัญญาณเบสแบนด์

เมื่อแรงดันริปลี่ยนเกิน 120mVpp ในโมดูลพลังงาน จะส่งผลให้สัญญาณ 256-QAM เสียหายมากขึ้น โดยเพิ่มระดับเสียงรบกวนเฟส (phase noise) ประมาณ 18% ส่งผลให้ค่า EVM ลดต่ำกว่ามาตรฐานที่ 3GPP กำหนด ซึ่งถือเป็นข่าวไม่ดีแน่นอนสำหรับผู้ที่ทำงานในระบบเหล่านี้ ปัญหานี้จะชัดเจนยิ่งขึ้นในแอปพลิเคชันคลื่นความยาวมิลลิเมตร (millimeter wave) ที่การประมวลผลเบสแบนด์มีความไวสูงมาก กระแสไฟฟ้าชั่วขณะที่พุ่งสูงกว่า 2 แอมป์เริ่มรบกวนวงจร SERDES และทำให้เกิดจังหวะเวลาที่ผิดพลาด (timing jitter) ซึ่งวิศวกรหลายท่านไม่ชอบจัดการกับปัญหานี้ อย่างไรก็ตาม แบบจำลองโมดูลรุ่นใหม่เริ่มแก้ไขปัญหานี้โดยใช้เทคนิคกรองฮาร์โมนิกแบบแอคทีฟ (active harmonic filtering) โซลูชันขั้นสูงเหล่านี้ช่วยลด EMI ที่นำผ่าน (conducted EMI) ลงได้ประมาณ 40% โดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพมากนัก ยังคงรักษาระดับประสิทธิภาพไว้ที่ประมาณ 95% แม้จะทำงานเต็มกำลัง

การเลือกประเภทโมดูลพลังงานที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันเบสแบนด์

ความแตกต่างด้านการทำงานและการใช้งานของโมดูล AC-DC, DC-DC, แบบเชิงเส้น (Linear) และแบบสวิตชิ่ง (Switching)

การให้หน่วยฐานความถี่ทำงานได้อย่างถูกต้องหมายถึงการจับคู่สเปกของโมดูลพลังงานกับความต้องการที่แท้จริงของระบบ AC-DC คอนเวอร์เตอร์นั้นเหมาะมากเมื่อต้องจัดการกับกระแสสลับ แต่กลับสร้างปัญหาในสภาพแวดล้อมโทรคมนาคมที่อุปกรณ์ส่วนใหญ่ใช้ไฟฟ้า 48V DC อยู่แล้ว โมดูลแบบเชิงเส้นมีระดับสัญญาณรบกวนต่ำมาก ต่ำกว่า 2 ไมโครโวลต์ RMS ตามการวิจัยของ IEEE เมื่อปีที่แล้ว แต่สูญเสียพลังงานไปประมาณครึ่งหนึ่ง ซึ่งไม่เหมาะสมเลยสำหรับการจัดการความต้องการพลังงานขนาดใหญ่ในการประมวลผลฐานความถี่ ขณะที่การออกแบบแบบสวิตชิ่งสามารถทำประสิทธิภาพได้ดีขึ้นระหว่าง 80 ถึง 95 เปอร์เซ็นต์ และยังมีขนาดเล็กลงอีกด้วย โมเดล DC-DC รุ่นใหม่บางรุ่นสามารถรักษาระดับเอาต์พุตให้คงที่ได้ แม้ในขณะที่โหลดในเครือข่าย 5G เปลี่ยนแปลงถึง 40 เปอร์เซ็นต์ ตามที่ระบุไว้ในการศึกษาของ Ponemon แม้ว่าการออกแบบแบบเรโซแนนซ์จะยังไม่เป็นที่นิยมใช้ในวงการโทรคมนาคมมากนัก แต่ผลการทดสอบเบื้องต้นบ่งชี้ว่าอาจสามารถทำประสิทธิภาพได้เกือบ 97 เปอร์เซ็นต์ในระหว่างการทำงานต่อเนื่อง ซึ่งผู้ผลิตกำลังจับตาดูเพื่อนำไปใช้ในอนาคต

ทำไมโมดูลสวิตช์ชิ่ง DC-DC จึงครองตลาดในยูนิตเบสแบนด์รุ่นใหม่

ด้วยการเติบโตอย่างรวดเร็วของช่องสัญญาณ 5G การรวมช่องสัญญาณ (channel aggregation) ทำให้โมดูลสวิตช์ชิ่ง DC-DC กลายเป็นทางเลือกหลักในการจัดการกับกระแสไฟฟ้าที่พุ่งสูงถึง 150 แอมแปร์ต่อไมโครวินาที ซึ่งพบได้ในระบบ massive MIMO เครื่องควบคุมแรงดันแบบเชิงเส้น (linear regulators) แบบเดิมไม่สามารถรองรับได้ เนื่องจากสูญเสียพลังงานประมาณสองในสามของพลังงานขาเข้าไปกับความร้อน ในช่วงที่เกิดความต้องการสูงสุดระหว่างการมอดูเลตแบบ 256QAM ในขณะที่การออกแบบแบบสวิตช์ชิ่งใช้เทคนิคการมอดูเลตความกว้างของพัลส์ (pulse width modulation) ซึ่งสามารถรักษาระดับประสิทธิภาพไว้ที่ประมาณ 92% แม้จะทำงานที่ระดับโหลดตั้งแต่ 30% จนถึง 100% ประโยชน์ที่แท้จริงจะเห็นได้ชัดในตู้อุปกรณ์เบสแบนด์ที่มีการติดตั้งหนาแน่น ซึ่งอุณหภูมิมักสูงถึง 55 องศาเซลเซียส พื้นที่ขนาดกะทัดรัดเหล่านี้ไม่สามารถทนต่อการสะสมความร้อนที่เทคโนโลยีเครื่องควบคุมแรงดันรุ่นเก่าจะสร้างขึ้นภายใต้สภาวะเดียวกันได้

ข้อแลกเปลี่ยนระหว่างความเป็นเชิงเส้น ความรบกวน และประสิทธิภาพ

วิศวกรต้องคำนึงถึงสมดุลระหว่างความสำคัญสามประการที่ขัดแย้งกันในระบบพลังงานแบบเบสแบนด์:

  • เสียงรบกวน : โมดูลเชิงเส้นรักษาระดับสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนต่ำกว่า 50 dB ซึ่งมีความสำคัญต่อชุดเสาอากาศ 64T64R
  • ประสิทธิภาพ : เทคโนโลยีแบบสวิตช์ชิ่งรักษาระดับประสิทธิภาพได้มากกว่า 85% แม้ในระหว่างการประมวลผลสัญญาณ 100G NRZ
  • ความเป็นเส้นตรง : การออกแบบแบบไฮบริดยอมเสียประสิทธิภาพไป 5–8% เพื่อให้สามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้แม่นยำถึง ±0.5% ภายใต้ภาระงาน

การศึกษาในปี 2023 เปิดเผยว่า 72% ของการติดตั้งเครือข่าย 5G ให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพมากกว่าการลดสัญญาณรบกวน โดยใช้ตัวกรองหลังการควบคุมแรงดันเพื่อให้เป็นไปตามเกณฑ์ EMI ของ 3GPP ที่ -110 dBm/Hz

แนวโน้ม: การผสานรวมโครงสร้างแบบไฮบริดเพื่อปรับปรุงการควบคุมแรงดัน

ในปัจจุบัน ผู้ผลิตชั้นนำจำนวนมากเริ่มหันมาใช้การผสมผสานระหว่างพรีรีกูเลเตอร์แบบสวิตชิ่งกับโพสต์รีกูเลเตอร์แบบลินีอาร์ ซึ่งการรวมกันนี้สามารถทำให้ประสิทธิภาพของระบบอยู่ที่ประมาณ 88% ในขณะที่ยังคงควบคุมแรงสั่นสะเทือนของเอาต์พุตไว้ที่ประมาณ 10 mVpp การจัดวางแบบไฮบริดทั้งหมดนี้ทำงานได้ดีมากสำหรับระบบที่ซับซ้อนอย่างระบบเบสแบนด์คลื่นความยาวมิลลิเมตร ที่ต้องการทั้งการจ่ายพลังงานที่มั่นคง 400W และความแม่นยำในระดับเดียวกับ ADC 16 บิต ตามผลการทดสอบภาคสนามล่าสุดที่ MobileTech Insights ตีพิมพ์ในปี 2024 พบว่าการใช้วิธีนี้มีจำนวนการละเมิด EVM ลดลงประมาณ 43% เมื่อเทียบกับการออกแบบแบบสวิตชิ่งทั้งหมดแบบดั้งเดิม จึงไม่แปลกใจเลยที่ผู้เชี่ยวชาญจำนวนมากในอุตสาหกรรมกำลังหันมาใช้วิธีนี้สำหรับโครงการ Open RAN ของตนเองในปัจจุบัน

คำถามที่พบบ่อย

หน่วยประมวลผลเบสแบนด์คืออะไร

ยูนิตประมวลผลแบบเบสแบนด์มีความจำเป็นในระบบโทรคมนาคมเพื่อจัดการงานประมวลผลสัญญาณ โดยใช้โมดูลพลังงานที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อจ่ายแรงดันและกำลังไฟฟ้าตามต้องการ พร้อมทั้งรักษาระดับสัญญาณรบกวนต่ำ (ripple noise) เพื่อให้ได้คุณภาพสัญญาณที่สูง โดยเฉพาะในเทคโนโลยีขั้นสูงอย่าง 5G

เหตุใดระบบ 5G จึงใช้พลังงานมากกว่า 4G

ระบบ 5G ใช้พลังงานมากกว่า 4G เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ดีขึ้น เช่น การทำงานของ MIMO และการแก้ไขข้อผิดพลาด ซึ่งทำให้ต้องใช้พลังงานจากโมดูลพลังงานมากขึ้น ส่งผลให้การใช้พลังงานโดยรวมเพิ่มสูงขึ้น

ความไม่สอดคล้องกันของความสามารถโมดูลพลังงานส่งผลต่อหน่วยเบสแบนด์อย่างไร

ความไม่สอดคล้องกัน เช่น การไม่คำนึงถึงช่วงเวลาที่การประมวลผลสแต็กโปรโตคอลพุ่งสูงขึ้น หรือการประเมินความสามารถการถอดรหัส LDPC ต่ำเกินไป จะส่งผลให้แรงดันตกและสัญญาณนาฬิกาไม่เสถียร ทำให้อัตราข้อผิดพลาดของบิต (bit error rates) เพิ่มขึ้นภายใต้สภาวะการจราจรแบบไดนามิก

การออกแบบการตอบสนองชั่วคราว (transient response) ในโมดูลพลังงานมีความสำคัญอย่างไร

การออกแบบการตอบสนองต่อสภาวะชั่วคราวมีความสำคัญอย่างยิ่งในการจัดการกับการพุ่งของกระแสไฟฟ้าในระดับมิลลิวินาที ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวก่อนกำหนดของโมดูลพลังงาน โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อม 5G ที่เข้มงวดซึ่งมีค่าพีกสูงเกินกว่า 170A

ทำไมโมดูลสวิตช์ชิ่ง DC-DC จึงเป็นที่นิยมในแอปพลิเคชันเบสแบนด์ 5G?

โมดูลสวิตช์ชิ่ง DC-DC สามารถจัดการกับการพุ่งของกระแสไฟฟ้าสูงที่พบได้ทั่วไปในแอปพลิเคชัน 5G ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ให้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าเรгуเลเตอร์เชิงเส้นแบบดั้งเดิม และมีบทบาทสำคัญในการรักษาความน่าเชื่อถือในการทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีขนาดกะทัดรัดและอุณหภูมิสูง

ข้อแลกเปลี่ยนระหว่างโมดูลพลังงานแบบสวิตช์ชิ่งและแบบเชิงเส้นคืออะไร?

โมดูลแบบสวิตช์ชิ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าและเหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ใช้กระแสไฟฟ้าสูง ในขณะที่โมดูลแบบเชิงเส้นให้ระดับสัญญาณรบกวนต่ำ ซึ่งเหมาะกับสภาพแวดล้อมอนาล็อกที่ไวต่อสัญญาณรบกวนมากกว่า แต่มีประสิทธิภาพด้านพลังงานต่ำกว่า

สารบัญ