從幾百瓦到幾千瓦，數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器和機(jī)架功率大幅提高。但高功率水平在多個(gè)服務(wù)器上分配會(huì)不可避免地產(chǎn)生較大的功率損耗，從而損害效率。將傳統(tǒng)的12V配電電壓轉(zhuǎn)換為48V可以緩解這個(gè)問題。

但是，提高配電電壓給保護(hù)電路的實(shí)施帶來了挑戰(zhàn)。保護(hù)電路是數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、電信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)用中的關(guān)鍵設(shè)計(jì)要求，因?yàn)橄到y(tǒng)組件必須能夠承受電壓應(yīng)力并滿足電流需求。設(shè)計(jì)電源相關(guān)方案的工程師們對(duì)此倍感壓力，因?yàn)榕c此同時(shí)，他們還要在最小化電路板空間的同時(shí)，縮短從最初概念到最終產(chǎn)品之間的開發(fā)時(shí)間。

采用具有最少組件數(shù)量的解決方案可以解決空間受限的問題。另外，除了不斷被壓縮的產(chǎn)品上市時(shí)間表，工程師現(xiàn)在還必須考慮如何最大程度地減少設(shè)計(jì)工作量。新的解決方案需要為工程師提供完善的方式來解決關(guān)鍵的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。本文將以MPS的MP5048為例進(jìn)行介紹，MP5048是業(yè)界首個(gè)60V/15A集成式熱插拔解決方案。

設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

和許多通信基礎(chǔ)架構(gòu)一樣，高可用性和高可靠性是數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素。可以插入服務(wù)器和存儲(chǔ)器等應(yīng)用的模塊和PCB在電源入口處都需要保護(hù)/控制電路，通常稱為熱插拔控制電路。

具有熱插拔功能的解決方案允許將板卡插入帶電背板或從帶電背板上卸下，而不會(huì)干擾分配給其他板卡的電源。對(duì)這些系統(tǒng)的主要要求之一，是在任何異常瞬態(tài)事件（例如過壓、過載或短路）中將系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間降至最低。為應(yīng)對(duì)這些意外情形，系統(tǒng)工程師目前大多采用保護(hù)電路來管理浪涌、過載、短路和過壓事件，同時(shí)保護(hù)敏感負(fù)載以確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行。關(guān)鍵點(diǎn)在于，將故障降至應(yīng)用的運(yùn)行限制以內(nèi)，并在故障清除之后立即恢復(fù)系統(tǒng)的正常狀態(tài)，而且，所有這些都無需任何人工干預(yù)。

預(yù)防系統(tǒng)停機(jī)的最佳方法是盡可能快地檢測(cè)、響應(yīng)并糾正潛在的破壞性條件。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，新型48V配電電壓系統(tǒng)的熱插拔保護(hù)電路應(yīng)采用分立式元件。典型的分立式熱插拔解決方案結(jié)合了高壓控制器IC、MOSFET和采樣電阻器。這些組件管理背板和主板之間的功率流，防止小毛病和故障干擾系統(tǒng)其余部分的電源。但是，分立式解決方案具有一些眾所周知的缺點(diǎn)，包括：

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