从几百瓦到几千瓦，数据中心的服务器和机架功率大幅提高。但高功率水平在多个服务器上分配会不可避免地产生较大的功率损耗，从而损害效率。将传统的12V配电电压转换为48V可以缓解这个问题。

但是，提高配电电压给保护电路的实施带来了挑战。保护电路是数据中心服务器、电信系统和网络设备应用中的关键设计要求，因为系统组件必须能够承受电压应力并满足电流需求。设计电源相关方案的工程师们对此倍感压力，因为与此同时，他们还要在最小化电路板空间的同时，缩短从最初概念到最终产品之间的开发时间。

采用具有最少组件数量的解决方案可以解决空间受限的问题。另外，除了不断被压缩的产品上市时间表，工程师现在还必须考虑如何最大程度地减少设计工作量。新的解决方案需要为工程师提供完善的方式来解决关键的设计挑战。本文将以MPS的MP5048为例进行介绍，MP5048是业界首个60V/15A集成式热插拔解决方案。

设计挑战

和许多通信基础架构一样，高可用性和高可靠性是数据中心系统设计的关键要素。可以插入服务器和存储器等应用的模块和PCB在电源入口处都需要保护/控制电路，通常称为热插拔控制电路。

具有热插拔功能的解决方案允许将板卡插入带电背板或从带电背板上卸下，而不会干扰分配给其他板卡的电源。对这些系统的主要要求之一，是在任何异常瞬态事件（例如过压、过载或短路）中将系统停机时间降至最低。为应对这些意外情形，系统工程师目前大多采用保护电路来管理浪涌、过载、短路和过压事件，同时保护敏感负载以确保系统可靠运行。关键点在于，将故障降至应用的运行限制以内，并在故障清除之后立即恢复系统的正常状态，而且，所有这些都无需任何人工干预。

预防系统停机的最佳方法是尽可能快地检测、响应并纠正潜在的破坏性条件。传统观点认为，新型48V配电电压系统的热插拔保护电路应采用分立式元件。典型的分立式热插拔解决方案结合了高压控制器IC、MOSFET和采样电阻器。这些组件管理背板和主板之间的功率流，防止小毛病和故障干扰系统其余部分的电源。但是，分立式解决方案具有一些众所周知的缺点，包括：

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