當(dāng)5G基站功耗較4G設(shè)備增長(zhǎng)3倍時(shí)（來(lái)源：ABI Research, 2022），供電系統(tǒng)面臨前所未有的挑戰(zhàn)：高頻信號(hào)引發(fā)電壓波動(dòng)、設(shè)備小型化壓縮元件空間、連續(xù)工作產(chǎn)生熱量堆積……傳統(tǒng)鋁電解電容的短板逐漸暴露，行業(yè)開始探索更優(yōu)解。
上海工品技術(shù)團(tuán)隊(duì)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，全球頭部通信設(shè)備商已規(guī)模化采用鉭電容+固態(tài)電容組合方案。這種創(chuàng)新搭配究竟有何過(guò)人之處？
技術(shù)挑戰(zhàn)催生組合需求
高頻干擾的「降噪難題」
5G設(shè)備工作頻率提升至毫米波范圍，電源線路中寄生電感效應(yīng)加劇。普通電容的高頻阻抗特性可能引發(fā)諧振，導(dǎo)致電壓波形畸變。
空間壓縮的「密度困境」
緊湊型AAU設(shè)備內(nèi)部空間縮減約40%（來(lái)源：Dell’Oro Group, 2023），要求電容在有限體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高儲(chǔ)能密度。
散熱系統(tǒng)的「熱失控風(fēng)險(xiǎn)」
基站設(shè)備連續(xù)工作時(shí)，內(nèi)部溫度可能超過(guò)常規(guī)電容的耐受極限。高溫環(huán)境下電解質(zhì)蒸發(fā)可能引發(fā)容量衰減。
鉭電容與固態(tài)電容的協(xié)同效應(yīng)
特性互補(bǔ)矩陣
| 參數(shù) | 鉭電容優(yōu)勢(shì) | 固態(tài)電容優(yōu)勢(shì) |
|---|---|---|
| 高頻響應(yīng) | 低等效串聯(lián)電阻（ESR） | 頻率特性穩(wěn)定 |
| 溫度穩(wěn)定性 | -55℃~125℃寬溫域 | 無(wú)電解質(zhì)干涸風(fēng)險(xiǎn) |
| 空間利用率 | 單位體積容量高 | 可定制扁平化封裝 |
動(dòng)態(tài)負(fù)載下的協(xié)同機(jī)制
– 瞬態(tài)響應(yīng)階段：鉭電容快速吸收電流尖峰- 穩(wěn)態(tài)工作階段：固態(tài)電容維持電壓平滑輸出- 熱應(yīng)力分散：兩類電容分擔(dān)功率損耗
行業(yè)應(yīng)用實(shí)踐與啟示
5G基站電源模組
某主流設(shè)備商的RRU電源單元采用鉭電容陣列+固態(tài)電容組組合后，電壓紋波降低約35%（來(lái)源：行業(yè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)）。上海工品提供的定制化方案已應(yīng)用于多款商用設(shè)備。
邊緣計(jì)算設(shè)備
微型化CPE設(shè)備通過(guò)組合方案實(shí)現(xiàn)：- 電源模塊厚度縮減至傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的2/3- 2000小時(shí)連續(xù)工作容量保持率＞95%- 高頻段信號(hào)干擾抑制能力提升
新一代電源設(shè)計(jì)的進(jìn)化方向
鉭電容與固態(tài)電容的組合應(yīng)用，標(biāo)志著5G設(shè)備電源設(shè)計(jì)從單一元件選型向系統(tǒng)級(jí)協(xié)同的轉(zhuǎn)變。這種方案在保持體積優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，兼顧高頻響應(yīng)、溫度穩(wěn)定性和長(zhǎng)期可靠性，為6G時(shí)代的電源架構(gòu)演進(jìn)提供了關(guān)鍵技術(shù)儲(chǔ)備。隨著上海工品等專業(yè)供應(yīng)商持續(xù)優(yōu)化元件匹配方案，未來(lái)或?qū)⒊霈F(xiàn)更精細(xì)化的電容組合策略，推動(dòng)通信設(shè)備向更高能效比方向發(fā)展。
