焊炬厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
焊炬厂家
热门搜索:
行业资讯
当前位置:首页 > 行业资讯

分比式功率配合未来电源发展的架构

发布时间:2020-07-21 18:47:54 阅读: 来源:焊炬厂家

近年电子及数据产业的发展及分布式供电系统的推广, DC-DC转换器的应用越来越广, 新的微处理器、记忆体、DSP及ASIC都趋向要求低电压、大电流供电。 面对新世代的电子器件和负载,电源业要面对重大的挑战, 产品除了能在低电压输出大电流外, 还要做到体积小、重量轻、动态反应快, 噪声小和价钱相宜。 这些需求促使业界重新审视现有技术和架构。

本文引用地址:电源架构的发展 (CPA)

集中式电源,这是最基本的电源结构,简单、成本轻。它把从前端到DC-DC转换的功能集中在一个框架, 减少占用负载点的电路板空间, 避免串接作多次功率转换,效率较佳,也相对能容易处理散热及EMI问题。 设计师也需要在I2R功耗与EMI两方面平衡考虑,决定电源与负载的距离。虽然集中式电源在很多应用上运作良好,但对要求低电压、多个负载点的应用,不是很适合。

分布式架构 (DPA)

自80年代,电源模块面世后,分布式架构被广泛采用,成为最常用的架构。(砖式的电源模块齐备了DC-DC转换器的三项基本功能: 隔离、变压和稳压,工程师可以把电源模块置在系统电路板上,靠近负载供电。 分布式架构是由较粗糙的DC母线(一般为48V或300V)供电, 再由放置在系统电路板旁的DC-DC转换器转换成合适的电压为负载供电。这种布局可以改善系统的动态反应,避免整个系统在低电压操作所产生的问题。

分布式电源的成本一般较高,尤其是在负载数目多的情形下,需要占用较大的电路板空间。而且在每一个负载点都重复包括隔离、变压、稳压、EMI滤波和输入保护等功能,模块的成本自然增大。

中转母线架构 (IBA)

中转母线架构 (图1) 弥补了分布式电源架构的缺点。它把DC-DC转换器的隔离、变压及稳压功能分配到两个器件。 IBC (中转母线转换器) 具变压及隔离功能。niPoL (非隔离负载点转换器) 则提供稳压功能。 IBC把半稳压的分布母线转为不稳压及隔离的中转母线电压(一般是12V), 供电给一连串的niPoL。 niPoL 靠近负载, 提供变压及稳压功能。IBA 的理念是把母线电压降至一个稍稍高于负载点的电压, 再由较便宜的降压器(niPoL)来完成余下的工作。降压器(niPoL)经由电感器传输电压到负载,这电压相等于上开关和下开关共同端电压的平均值,等如上开关电压占空比与中转母线的乘积。

中转母线架构的问题是令IBC和niPoL均能有效操作的条件是互相冲突的。 图2比较了多个把48V分布母线转为1V用的方法, 各分布母线的宽度代表了所带的电流。

第一个例子显示由48V直接用niPoL转为1V,虽然电流和功耗都很少,但niPoL的占空比只有2%。占空比太低,会引发高峰值电流,输入输出纹波太大,瞬态反应慢,噪声高及功率密度低等问题。

第二个例子,以IBC转换48V母线至12V中转电压,niPoL的占空比是8%,改进不大。而IBC所带的电流比第一个例子高四倍。避免分布损耗,母线的截面面积需增大16倍,或缩短IBC与niPoL的距离。

余下两个例子显示利用IBC转换48V至3V或2V。电压越低,占空比越高。但中转母线电流亦越大,分布损耗更多。由于母线电流高,在这两个例子中,IBC与niPoL 要靠得很近。在2V的例子,niPOL的占空比是50%, 很好, 但此时IBC要跟着niPOL的尾巴走, 彼此靠近得如同整体是一个DC-DC转换器,说明将DC-DC转换器分开两个器件的甩的在IBA是达不到的, 重复分布式架构的困局,不能发挥IBA的优点。

合肥磨骨价格

昆明热玛吉价格

兰州双眼皮价格

杭州牙齿矫正医院