Der „Rollout“ von 5G ist bereits in vollem Gange. Laut GSMA [1] soll bis 2025 ein Drittel der Weltbevölkerung mit 5G versorgt sein. Große Mobiltelefonhersteller haben 5G-fähige Telefone auf den Markt gebracht, die diejenigen erfreuen werden, die Daten und Videos mit einer theoretischen Höchstgeschwindigkeit von 50 Gb/s streamen wollen und laut Statista [2] wird die Anzahl der weltweiten 5G-Abonnements bis 2023 voraussichtlich die Marke von 1,3 Milliarden erreichen.
5G ist jedoch viel mehr als nur schnellere Smartphones - es ist die Grundlage für die Technologie hinter
künstlicher Intelligenz, Cloud Computing,
autonomen Fahrzeugen, dem
Internet der Dinge (IoT),
intelligenten Städten und der
Industrie sowie wahrscheinlich weiteren, zurzeit noch nicht erträumten Anwendungen. Folglich werden die Investitionen in neue 5G-Infrastrukturen hoch sein und die Netzbetreiber werden nach der schnellstmöglichen Rendite für die von Statista prognostizierten 1,4 Billionen Dollar an Telekommunikationsdienstleistungen allein im Jahr 2021 suchen.
5G-Frequenzbänder und Netzabdeckung
5G nutzt niedrige, mittlere und hohe Frequenzbänder. Mittlere Frequenzen (2,5 – 3,7 GHz) sind am häufigsten im Einsatz und ermöglichen Geschwindigkeiten von bis zu 900 Mbit/s. Hohe Frequenzen über 70 GHz bieten zwar noch höhere Datenraten, haben jedoch eine begrenzte Reichweite (~1,5 km) und eignen sich vor allem für dicht besiedelte Gebiete. Daher werden Basisstationen in Metro-, Mikro-, Pico- und Femto-Zellen unterteilt, die jeweils unterschiedliche Leistungen und Abdeckungen aufweisen. Die steigende Anzahl an Basisstationen führt voraussichtlich zu einer Verdoppelung des Energieverbrauchs im Vergleich zu 4G. Eine effiziente Gestaltung der Basisstationselektronik ist daher essenziell.
DC/DC-Wandlerlösungen für 5G-Basisstationen
Zuverlässige und effiziente
DC/DC-Wandler sind essenziell für die Stromversorgung verschiedener Komponenten innerhalb von Basisstationen. Die RPA150E-Serie ist eine ideale Lösung, die kontinuierlich 150W und in Spitzenzeiten bis zu 200W liefert. Sie bietet galvanische Trennung und kann mit typischen Telekom-Versorgungsspannungen von -48 VDC oder -24 VDC betrieben werden, während sie eine positive Ausgangsspannung relativ zur Masse liefert. Die nominale Ausgangsspannung ist um ±20% einstellbar, um eine optimale Betriebsspannung für maximale Effizienz zu ermöglichen. Mit einem Wirkungsgrad von über 91% und einem Standby-Verbrauch von nur 3mA minimiert die
RPA150E-Serie Energieverluste effektiv.
Abb. 2: Das Leistungsmodul der RECOM RPX-Serie ist winzig, hat aber eine Ausgangsleistung von bis zu 4A output
Für Anwendungen mit geringerem Leistungsbedarf kommen
nicht-isolierte Point-of-Load (PoL)-Wandler oder Power-Module zum Einsatz, die eine präzise, rauscharme Spannung direkt an der Last bereitstellen. RECOM bietet ultra-kompakte, hocheffiziente Module mit ‘
3D Power Packaging®’-Technologie.
Die RPX-Serie umfasst Module wie
RPX-1.0 und
RPX-1.5 series, die in einem extrem kompakten 3 x 5mm QFN-Gehäuse untergebracht sind und je nach Modell 1A oder 1,5A liefern, mit Ausgangsspannungen von 0,8–30V und Eingangsspannungen von 4–36V. Das
RPX-2.5-Modul liefert einen Ausgangsstrom von 2,5A bei einer etwas größeren Bauform (4 x 4,5mm), während das
RPX-4.0-Modul 4A in einem kompakten 5 x 5,5 x 4,1mm-Gehäuse bereitstellt. Diese Wandler integrieren Induktivitäten und umfassende Schutzfunktionen, sodass nur Ausgangsspannungs-Widerstände und Ein-/Ausgangskondensatoren für eine vollständige Stromversorgungslösung erforderlich sind.
