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特约博客：标准化的电源为国防工业带来的优势

随着 2023 年的推进，我们注意到航空航天及国防电子产业追求技术标准化的趋势愈演愈烈，尤其是在供电网络领域。固有的可重复使用能力、跨多个平台的扩展能力，以及缩短开发周期、加快收益时间的显著优势，促使美国国防部（DoD）及主要国防承包商推动标准化、模块化电源系统的采用。

作者：Matt Renola，全球航空航天与国防销售资深总监；John Sturm，全球航空航天与国防副总裁

行业从高度定制设计向标准现成解决方案转变，似乎是一个确定无疑的趋势，但在 MOSA（模块化开放系统方法）和 SOSA（传感器开放系统架构）等硬件标准出台之前，电源是一个经常被忽略的环节。

一种司空见惯的情况是，只有在确定系统规格、完成逻辑与存储子系统的设计后，人们才会问：“怎么为它供电？”到这时，可选的方案通常非常有限。工程师需要设计各种形状的电源——有的像半圆形或五角形，有的则为手风琴形，以适应灵活的 PC 板布局。最后，设计人员拿着设计好的机械外形图和空间尺寸找到工程师并问道：“你能把电源塞进去吗？”

几十年来，这一直是业内约定俗成的做法，电源一直是定制的，费用很高，而且必须进行可靠的冷却。这是另一个关键的设计要素，往往也是事后才考虑的。这就像有人先造了一辆车，然后才考虑如何为它供电。

Vicor 公司多年来一直为国防应用提供电源，认识到电源系统的设计通常是到最后阶段才进行的，有时甚至是事后才加装的。这种做法的弊端很多。实际上，在了解了电源模块的设计优势后，如果尽早认真考虑供电网络，可以带来明显的战略优势。

随着行业越来越多地遵从 MOSA 和 SOSA 标准，我们预计这种习惯将会改变。这是一个积极的发展趋势，因为我们坚信，电源应当成为所有设计中的优先考虑事项。这不仅可以确保设计更加清晰、经济而高效，还能防止电源设计过时的问题，因为在这个行业，硬件的生命周期通常长达 20 至 30 年。此外，在设计过程中尽早确定供电方案，还有助于加快重新认证过程，简化物流与库存管理。

现在，向标准化、模块化电源系统转变的机会已经来临，这在很大程度上应归功于来自美国政府的自上而下的压力。这种演变将如何进行？我们看到，无论是对于飞机还是先进的雷达阵列，定制的机箱和背板都正在逐步让位于标准化设计，因为这种标准化设计使所有应用都可以采用一致的外形设计。

在这种情况下，工程师会插入单板计算机和其他仪表设备，而可预测、可插拔的电源则成了不可或缺的组成部分，而且可提供指定的电压轨和输出功率。高效的电源模块不仅可以支持多种不同的 V_IN/V_OUT（输入/输出电压），还能提供更大的灵活性，帮助快速应对设计变更。

功率密度的提高将在相同的空间内为将来的设计提供更大的功率，并通过重复使用技术实现可扩展性。Vicor 深信，只有在设计工程师了解并承认标准化、模块化电源组件可带来的优势后，这一长期趋势才有望继续。这是一种更具战略性的电源方案，不仅能加快设计进程，提升整体系统性能，还能有效避免技术过时。

本文最初由 Military Embedded Systems 发表。

John Sturm 于 1997 年加入 Vicor。他在电气设计工程、工程管理、业务开发、销售和销售管理方面拥有超过 33 年的经验。在他目前的职位上，他专注于领导公司在航空航天和国防市场的业务，同时与该行业的主要承包商发展关键的伙伴关系。在加入 Vicor 之前，他曾在美国 TDK 公司和 Grayhill 公司任职。John 拥有伊利诺伊理工大学的电子工程学士学位，以及森林湖管理研究生院的工商管理硕士学位。

Matt Renola 现任 Vicor 公司航空航天、国防和卫星业务部的全球业务发展高级总监。Matt 加入 Vicor已有 15 年，一直负责管理公司销售团队和 Vicor 公司主要垂直市场上的全球账户。他拥有超过 30 年的技术销售和市场营销经验，并曾任职于多家知名 OEM 公司，包括 Artesyn Technologies、Emerson Network Power 和 Vishay Intertechnology。他拥有波士顿学院的本科学位和宾夕法尼亚大学的 MSE 学位。