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伟仕电源国产化板卡电源(二)——CPCI电源系列
作者:伟仕电源 发布时间: 2026-05-08 阅读: 0

CPCI 电源(CompactPCI Power Supply)是基于国际工业计算机制造者联合会(PICMG)制定的CompactPCI总线标准开发的模块化电源,是 CPCI/CompactPCI 嵌入式系统的核心供电单元。它融合了PCI总线的电气特性与欧洲卡(Eurocard)机械结构的高可靠性,具备热插拔、冗余备份、宽温运行、抗恶劣环境等核心能力,是高可靠嵌入式场景的主流供电方案之一。

近年来,随着算力提升,CPCI电源逐步集成数字控制、PMBus/IPMI 智能管理、氮化镓(GaN)宽禁带功率器件,同步兼容 CPCI Express(PICMG 3.0)混合架构,适配 FPGA、AI 加速卡等高动态负载,从单纯的供电单元,升级为面向高端嵌入式、军工、算力平台的一体化智能能源管理核心单元。

立足国产化自主可控大势,伟仕电源依托自研AC-DC与DC-DC转换模块核心技术,推出的CPCI电源系列产品,严格遵循PICMG 2.11 CompactPCI电源接口规范,采用标准47-pin连接器,覆盖 3U/6U 规格,可提供150-650W 的输出功率,支持1+1 冗余并联,支持智能管理与通信。

适配 220Vac / 24Vdc / 28Vdc / 48Vdc / 110Vdc 多种输入电压,AC系列集成有源功率因数校正PFC;支持多路可配置输出,包含PICMG 2.11 规范下+5V、+3.3V、+12V、-12V标准电压输出,需要不同输出电压或功率的客户可定制更多CPCI电源规格来满足其自己的供电要求,得益于伟仕电源AC-DC与DC-DC转换模块技术的先天优势,可为用户灵活且快速地搭建所需的各种规格CPCI电源产品。

伟仕电源CPCI系列产品通过全面测试,符合GJB151、MIL-STD-461等军用标准。供应链自主可控,全系列可实现100%国产化,为高端装备提供安全、稳定、智能的核心动力支撑,可完美替代国际知名品牌CPCI电源产品,例如Digital Power、Telkoor、Jasper Electronics、Kontron、ADLINK等品牌的 AC和DC系列CPCI电源


CPCI海报.png


一、伟仕电源CPCI电源系列产品适用场景:

● 工业自动化与控制

典型应用:PLC控制系统、工业机器人控制器、高速数据采集系统、工厂SCADA系统、数控机床控制器。适配核心优势:抗电磁干扰、抗振动、宽温运行,支持热插拔维护,适配工业现场的恶劣环境,保障产线24小时不间断运行。

● 通信与网络设备

典型应用:5G 基站基带单元、核心网路由器、光传输设备、应急通信指挥车、卫星通信地面站。适配核心优势:N+1 冗余备份、热插拔维护,满足通信系统99.999%高可用要求,完美适配通信机房 - 48VDC标准供电体系。

● 军工与航空航天

典型应用:机载航电系统、舰载电子对抗设备、车载战术指挥系统、弹载控制设备、地面测控系统。适配核心优势:符合加固标准,宽温、抗强振动/冲击、高EMC性能,支持严苛的军工环境要求,部分机型可适配抗辐射加固需求。

● 轨道交通

典型应用:列车自动控制系统(ATC/ATP)、PIS 乘客信息系统、轨道信号监测设备、地铁综合监控系统、车载工控机。适配核心优势:符合 EN50155 车载标准,支持110Vdc车载宽压输入,抗振动、宽温、防潮防霉,满足车载环境长期可靠运行需求。

● 测试测量与仪器仪表

典型应用:高精度示波器、频谱分析仪、ATE自动化测试设备、环境试验系统、半导体检测设备。适配核心优势:多路高精度输出、低纹波噪声、快速瞬态响应,满足测试仪器的高精度供电需求,保障测试数据的准确性。


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二、伟仕电源CPCI电源系列产品核心特性:

● 符合PICMG 2.11 CompactPCI电源接口规范

● 3U高度 / 6U高度

● 150W-650W 功率输出

● 输入电压:220Vac(集成PFC) / 24Vdc / 28Vdc / 48Vdc / 110Vdc

● 可配置输出(+5V、+3.3V、+12V、-12V)

● 自主均流,支持1+1并联冗余

● -55-125℃宽温设计

● 智能管理与通信:

支持I2C串行通信总线

支持PMBus电源专用数字管理协议

可选IPMI系统级智能管理接口

● EMC符合GJB151/ MIL-STD-461等军用标准


三、伟仕电源CPCI系列产品选型指引

1.  输入:

输入参数是选型的首要维度,核心匹配现场供电类型、电网波动范围与环境抗扰需求,主流分为交流输入、直流输入两大体系:

包含220Vac(工控、机房设备、测试测量系统)、24V/28Vdc(机载 / 车载军规核心,匹配GJB 181B)、48Vdc(工业/通信基站,匹配ETSI通信标准)、110Vdc(舰载 / 轨道交通)。


2.  输出

输出参数需精准匹配CPCI系统板卡、外设的供电需求,核心关注电压路数、带载能力与电气性能指标,严格遵循CPCI总线供电标准。伟仕电源CPCI支持多路可配置输出,包含PICMG 2.11 规范下+5V、+3.3V、+12V、-12V标准电压输出,需要不同输出电压或功率的客户可定制更多CPCI电源规格来满足其自己的供电要求。


3.  额定功率:

额定功率选型需遵循 “降额设计、冗余预留” 的核心原则,匹配系统总功耗与架构需求,避免满负荷运行导致的寿命衰减与可靠性下降。

3U CPCI电源主流覆盖 150W~300W;

6U CPCI电源主流覆盖 300W~650W;

参考建议:军规场景额定功率降额≥30%(实际峰值负载不超过额定值 70%),工业场景降额≥20%,不建议长期满负载运行;


4.  高度:

3U CPCI:标准高度 133.35mm(3×44.45mm),紧凑型系统首选,适配机载、车载、便携设备等空间受限场景;

6U CPCI:标准高度 266.7mm(6×44.45mm),大功率、多输出、复杂功能场景首选,适配航空航天地面设备、轨道交通车载系统、多槽位冗余供电平台。;

非标高度:用于定制化系统。


5.  宽度:

CPCI电源宽度以“HP”为标准单位(1HP=5.08mm),严格遵循PICMG 2.11电源接口规范。

标准宽度规格:8HP为行业标准宽度(标准尺寸3U-8HP、6U-8HP)。

非标宽度规格:

• 4HP/6HP:超紧凑型机箱、超低功耗系统;

• 10HP/12HP/16HP:高功率军品级、宽温高防护型号, 仅适配对应宽度的机箱槽位;


6.  散热形式:

散热形式直接决定电源的工作温度范围、抗恶劣环境能力、噪音水平与平均无故障时间(MTBF),需严格匹配使用场景的环境条件,主流分为风冷散热、导冷散热。

风冷散热

核心优势:散热效率高,可实现更高功率密度,成本可控,技术成熟,适配常温工业环境。

适配场景:机房、工业控制室、通风良好的车载环境等对噪音无极致要求的通用场景。

局限性:风扇为易损件,会降低整机MTBF,不适合粉尘、潮湿、强振动、高洁净度的严苛环境。

导冷散热

核心优势:IP防护等级高,防尘、防潮、防盐雾,抗振动、抗冲击能力极强,工作温度范围宽(-55℃ ~ +125℃),MTBF远高于风冷方案,是军工级产品的主流方案。

选型要点:必须匹配机箱的导冷结构,确认电源外壳与机箱冷板的接触压力、导热面积与安装公差,避免热阻过大导致过热降额。

适配场景:航空航天、舰载、轨道交通、井下设备、野外测控等强振动、高低温、高粉尘、高可靠需求的严苛场景。 


7.  智能管理与通信:

基础型 CPCI 电源(无智能管理,仅基础供电能力):支持Power Good信号、FAIL故障告警信号,严格符合 PICMG 2.11 时序规范。

I²CInter-Integrated Circuit,底层物理层协议,IPMB 和 PMBus 均是基于 I2C 物理层衍生的应用层标准协议。

IPMB 总线:标准 CPCI 系统首选原生协议

IPMB(智能平台管理总线)是 PICMG 2.9 规范明确定义的 CPCI 系统原生管理总线,完全兼容 IPMI 智能平台管理接口规范,是标准CPCI系统的首选协议。

满足以下场景,选择IPMB 总线:

• 标准合规CPCI机箱,配置 IPMC/IPMI 系统管理卡(BMC);

• N+1/1+1 冗余电源架构的 CPCI系统;

• 军工、轨道交通、电力测控等有强制PICMG合规要求的高可靠场景;

• 多槽位CPCI系统,需要整机硬件状态统一监控、集中管控。

PMBus 总线:精细化管控场景首选进阶协议

PMBus 是工业电源领域通用的开放管理协议,基于SMBus(I2C衍生)设计,和CPCI原生IPMB总线相互独立,底层硬件兼容但协议栈不互通,核心用于电源单体的精细化管控。

满足以下场景,选择PMBus 总线:

• 无CPCI原生IPMI管理体系,需要对电源单体做精细化参数配置、实时数据采集;

• 需要接入PLC、DCS、动环监控系统、测试测量上位机,适配工业标准管控体系;

• 需要自定义保护阈值、上下电时序、均流策略,有二次开发、深度定制管控需求;

• 实验室、测试测量设备,需要高精度实时读取电源运行数据、波形记录。


8.  工作壳温:

• AG:-40℃~+105℃

• AHII:-55℃~+105℃

• AK:-55℃~+125℃


9. 国产化要求:

可选100%国产化,提供zzkk自主可控承诺书


四、品牌实力:国产化电源领域的领军标杆

伟仕电源(新宝线路5测试登录)是北京市、中关村双高新技术企业,2020、2021连续两年获评瞪羚企业,深耕高端电源模块研发与生产领域多年,拥有多行业权威资质:通过ISO9001、ISO14001、CE、RoHS认证,严格符合GJB9001C武器装备质量管理体系标准,同时具备IATF16949汽车质量管理体系认证;铁路系列产品通过EN 50155铁路应用-机车车辆用电子设备认证,国产化电源系列通过广五所等权威第三方认证,实现从研发设计到生产制造的全链条自主可控,产品均可提供自主可控证明(zzkk)。

品牌核心元器件均源自国内头部供应商,从源头保障供应链稳定,凭借专业的技术实力与可靠的产品品质,成为国产化电源国产化军工电源铁路电源、VPX/CPCI电源、进口电源替代等领域的首选品牌。

如需了解伟仕电源CPCI系列产品的详细技术参数,欢迎随时联系我们。伟仕电源将依托专业的技术团队与丰富的行业经验,为您量身打造专属的电源国产化替代解决方案,助力国防军工事业高质量发展。