5G 시대가 도래하면서 사물인터넷(IoT)의 주류 애플리케이션은 가정과 사무실 자동화, 스마트 미터와 스마트 그리드, 의료와 e헬스, 추적 시스템과 지능형 교통 시스템, 자율주행차와 산업 4.0 애플리케이션 등 다양한 방향으로 발전하고 있다.
 

그림. 1 5G 시대의 IoT 주류 애플리케이션

5G 통신의 세 가지 핵심 기술은 밀리미터 파 (mmWave), MIMO (Massive Multiple-Input, Multiple-Output) 기술 및 Small Cell입니다. (1) 밀리미터 파 기술에는 큰 대역폭, 낮은 대기 시간 및 높은 전송 속도라는 세 가지 주요 특성이 있습니다. 큰 대역폭은 더 많은 장치를 동시에 연결할 수 있음을 의미하여 IoT 및 스마트 시티의 실현을 촉진합니다. (2) 낮은 대기 시간은 정보 전송의 응답 시간이 매우 짧고 메시지 응답이 실시간으로 이루어지기 때문에 자율 주행을 실현하고 도로 교통 위험을 줄이는 데 도움이됩니다. (3) 높은 전송률은 클라우드 시청각 산업뿐만 아니라 빅 데이터 및 AI 클라우드 컴퓨팅의 발전을 촉진하는 데 도움이됩니다.

5G의 대역 주파수가 4G보다 높기 때문에 신호, 특히 고주파 밀리미터 파 (mmWave)의 간섭이나 차폐가 발생하기 쉽고 전송 거리가 저주파 대역보다 훨씬 짧습니다. 따라서 5G 고주파 신호의 커버리지 확대를 계획 할 때 더 많은 기지국을 배치해야하므로 소형 기지국이 많은 주목을 받고있다. 그림 2는 5G 기지국 애플리케이션의 개념을 보여줍니다. 음성, 비디오 및 데이터에 대한 도시 지역의 대역폭 소비 요구를 충족하기 위해 통신 회사는 사용자의 요구를 충족하기 위해 더 많은 소규모 기지국을 구축해야합니다. 결국, 소형 기지국 인프라는 5G 단말 장치의 또 다른 대규모 시장이 될 것으로 예상됩니다.

그림. 2 5G 기지국 적용 배치

그림 3과 같이 소형 기지국은 나머지 전자기기와 마찬가지로 전원 공급이 필요하며, 야외 환경에 정상적으로 설치되기 때문에 전체 기지국의 신뢰성을 높이기 위해 MEAN WELL HEP 시리즈를 선택하는 것이 좋다. 기지국의 전력 수요는 사용자 수에 비례한다.

전력 요구량이 1000W보다 크면 UHP-1500/2500 시리즈가 기지국에 대해 매우 잘 인식됩니다. 기지국 제조업체는 방수, 방진 및 방열 작업 환경에서 공급되는 전원만 설치하면 됩니다. 전원 공급기에 의해 발생하는 열은 전도 냉각에 의해 기지국의 구조를 통해 소멸될 수 있습니다.

그림. 3 소형 기지국 

혹독한 환경에 대한 완벽한 솔루션을 제공하기 위해 MEAN WELL은 HEP-1000-W 시리즈를 출시했습니다. 외관 차이는 그림 4와 같다. 이 시리즈와 이전 HEP-1000 시리즈의 주요 차이점은 입력 및 출력 케이블입니다. HEP-1000-W 시리즈는 터미널 블록 대신 실외 방수 케이블을 사용합니다. 그러나 두 시리즈 모두 IP67을 준수합니다. HEP-1000 시리즈는 높은 표준으로 4G/5G 기지국, 레이저 기계 및 충전 관련 응용 분야에 있어 습하고 먼지가 많은 환경에서 이상적인 선택입니다.

그림. 3 HEP-1000과 HEP-1000-W의 외관 차이 

HEP-1000 시리즈는 MEAN WELL의 독특한 풀 포팅 디자인을 채택하고 최고급 실리콘 젤로 채워져 있습니다. 풀 포팅 디자인은 열을 효과적으로 분산시키는 데 도움이 될뿐만 아니라 높은 먼지와 높은 습도 환경으로 인한 고장 가능성을 줄여줍니다. 전원 공급 장치의 안정성이 보장되므로 전체 유지 관리 비용을 동시에 줄일 수 있습니다.

HEP-1000 시리즈 기능 표

 참고 : 프로그래머 또는 PMbus / CANbus 설정에 의한 충전기 기능이있는 터미널 유형.

HEP-1000-W 시리즈는 또한 전원 공급 및 충전 기능으로 설계되었습니다. 프로그래밍 가능한 전압 및 정전류 기능 (PV / PC)으로 0 ~ 5 DC 전압을 적용하여 출력 전압을 50 % ~ 125 %, 정전류 20 % ~ 100 %의 넓은 범위로 조정할 수 있습니다. 내장 된 표준 통신 PMBus 및 CANBus 프로토콜을 특징으로하는 HEP-1000-W 시리즈는 고급 시스템에 원활하게 통합 될 수 있으므로 제어 가능한 주변 장치가되어 절전, 손쉬운 모니터링 및 빠른 통신과 같은 여러 이점을 제공합니다. . 케이스 디자인과 펌웨어 기능 덕분에 HEP-1000-W는 디지털 전력 관리 요구 사항, 전기 분해, 번인 장비, 충전 장비 및 레이저 애플리케이션에 완벽하게 맞습니

• IP67 완전 화분 디자인, 실외 적용에 적합
• 96 % 효율의 내장형 활성 PFC
• 넓은 작동 온도 범위 -40 ~ + 70 ℃
• 10G 진동 테스트 견딜
• 내장 된 2/3 단계 충전 곡선 및 프로그래밍 가능한 곡선
• 출력 전압 및 전류 프로그래밍 가능
• 보호 : OVP / OLP / 단락 / OTP
• PMbus / CANbUS 프로토콜 사용 가능
• 내장형 DC OK 신호 및 12V 보조 출력
• 6 년 보증

MEAN WELL은 높은 와트와 고효율, 높은 제품 품질 및 신뢰성을 갖춘 완전한 전원 공급 장치 제품군을 보유하고 있습니다.

5G 애플리케이션이 필요한 경우 피에스유코리아(meanwell@nate.com)에 문의하십시오.
 

Reference：
1 https://www.digitimes.com.tw/iot/package_show.asp?cat=158&id=0000546356_9IX2H6XA6VS42V552CXNY&packageid=13117&startshow=Y
2 https://investanchors.com/home/articles/7
3 https://www.accupass.com/event/2010031535201624268661
4 https://techblog.comsoc.org/category/small-cells/
5 https://www.eettaiwan.com/20180420ta31-small-cell-networks-and-the-evolution-of-5g/

With the advent of the 5G era, mainstream applications of the IoT (Internet of Things) are developing towards following directions, such as Home and office automation, Smart meter and smart grid, Health care and eHealth, Tracking system and Intelligent transport system, Autonomous car and Industry 4.0 applications.
 

Fig.1 Mainstream applications of the IoT in 5G era

The three key technologies of 5G communication are millimeter wave (mmWave), Massive Multiple-Input, Multiple-Output (MIMO) technology, and Small Cell. (1) Millimeter-wave technology has three major characteristics, large bandwidth, low latency, and high transmission rate. Large bandwidth means that more devices can be connected at the same time, facilitating the realization of the IoT and smart cities. (2) Low latency means the response time of information transmission is very short, and message responses are real-time, which helps to realize self-driving and reduce road traffic risks. (3) The high transmission rate is helpful to promote the development of big data and AI cloud computing, as well as the cloud audiovisual industry.
 

Since the band frequency of 5G is higher than 4G, its signals are prone to suffer from interference or shielding, especially the high-frequency millimeter wave (mmWave), and the transmission distance will be far less than that of the low-frequency band. Therefore, when planning to increase the coverage of 5G high-frequency signals, it is necessary to deploy more base stations, which is why small base stations have attracted much attention. Figure 2 shows the concept of the 5G base station application. To meet the demand of bandwidth consumption in urban areas for voice, video, and data, telecom companies are forced to build more small base stations to meet the user’s needs. All in all, small base station infrastructure is expected to be another large-scale market in 5G terminal devices.

Fig. 2  Layout of 5G Base Station Application

 As shown in Figure 3, small base stations require power supplies just like the rest of electronic devices, and because they are normally installed in outdoor environments, it is recommended to choose MEAN WELL HEP series to enhance the reliability of the entire base station. The power demand of base stations is proportional to the number of users.
When the power requirements are greater than 1000W, the UHP-1500/2500 series are highly recognized for the base station. Base station manufacturers only need to install power supplied in a waterproof, dust-proof, and heat dissipation working environment. The heat generated by the power supply can be dissipated through the structure of the base station by conduction cooling.
 

Fig. 3 Small Base Station

To provide a complete solution for a harsh environment, MEAN WELL launched the HEP-1000-W series. The appearance difference is shown in Figure 4. The main difference between this series and the previous HEP-1000 series is the input and output cables. HEP-1000-W series adopts outdoor waterproof cables instead of the terminal block. Yet, both series comply with IP67. With such a high standard, HEP-1000 series is an ideal choice in a humid, dusty environment for 4G/5G base station, laser machines, and charging related applications.

Fig. 3  Appearance Difference between HEP-1000 and HEP-1000-W

The HEP-1000 series adopts MEAN WELL's unique fully potting design and filled with top-grade silicone gel. Full potted design not only helps the heat dissipate effectively but also decreases the chances of failure caused by the high dust and high humidity environment. As the stability of power supplies are ensured, the overall maintenance costs can be reduced simultaneously.
 
HEP-1000 series function table

Note: Terminal type with Charger function by programmer or PMbus/CANbus setting.

The HEP-1000-W series is also designed with power supply and charging functions. With programmable voltage and constant current function (PV/PC), by applying a 0~5 DC voltage, the output voltage can be adjusted in a wide range from 50% to 125% and constant current 20% to 100%. Featuring built-in standard communication PMBus and CANBus protocols, HEP-1000-W series can be integrated into the high-end system seamlessly, making it a controllable peripheral device to bring several benefits, such as power conservation, easy monitoring, and fast communication. The case design and the firmware functions make HEP-1000-W a perfect fit for digital power management requirements, electrolysis, burn-in equipment, charging equipment, and laser applications.

• IP67 fully potted design，suitable for outdoor application
• Built-in active PFC with the efficiency of 96%
• Wide operating temperature range-40~+70℃
• Withstand 10G vibration test
• Built-in 2/3 stage charging curves and programmable curve
• Output voltage and current programmable
• Protections: OVP/OLP/Short circuit/OTP
• PMbus/CANbUS Protocol available
• Built-in DC OK signal and 12V auxiliary output
• 6 years warranty

MEAN WELL owns a complete product line of power supply featuring high-wattage and high-efficiency as well as high product quality and reliability. For the need of the 5G application, please contact psukorea(meanwell@nate.com)
 

Reference：
1 https://www.digitimes.com.tw/iot/package_show.asp?cat=158&id=0000546356_9IX2H6XA6VS42V552CXNY&packageid=13117&startshow=Y
2 https://investanchors.com/home/articles/7
3 https://www.accupass.com/event/2010031535201624268661
4 https://techblog.comsoc.org/category/small-cells/
5 https://www.eettaiwan.com/20180420ta31-small-cell-networks-and-the-evolution-of-5g/