高壓邊和低壓邊的脈沖寬度之差
發布時間:2020/7/23 22:40:28 訪問次數:3332
原邊開關頻率為220 kHz。使用較高的開關頻率,可以減少輸出電壓的脈動,而且,由于磁通密降低了,可以使用比較小的磁性元件。變壓器的磁芯比較小,損耗也降低了。但是,由于開關頻率較高,增加了原邊和副邊的開關損失,因而降低了整個電路的效率。磁通不平衡是橋式電路的一個問題,為了防止磁通不平衡,高壓邊和低壓邊的脈沖寬度之差不到25 ns。針對不同的應用、不同的輸出功率和不同的開關器件,頻率以及驅動半橋整流電路的低壓邊脈沖和高壓邊脈沖之間的死區時間是可以調節的,這是利用外面的定時電容器來實現的。
在兩級分布式供電系統中,直流母線轉換器是前置級。在對作為第二級的非隔離式負載點轉換器進行優化時,也有許多獨特的問題需要考慮到。在主要關注的是電路板的空間以及設計的復雜程度的情況下,與完整的模塊或完全用分立元件的設計比較,使用嵌入式功能塊的設計有很多優點。如圖4所示,設計人員可以利用新的iPOWIRTM iP1202功能塊周圍的那些外部元件,很快地而且很容易地制造一個高性能的兩路輸出的兩相同步降壓轉換器,為幾個負載供電。除了設計人員可以更容易地進行設計,與使用分立元件的同類設計相比,這種使用功能塊的設計可以為電腦板節省空間50 %,同時大大地縮短設計時間。
器件是百分之百經過測試、性能是有保證的,而且用這種器件時,電路板的設計不像使用分立元件進行設計時那么復雜。用分立元件進行設計時,這些是不可能做到的。
它的轉換效率很高,而且十分靈活,可以很容易地用它為需要不同電壓的其他負載供電。
簡單的解決方案,為了提供能夠解決上述問題的解決方案,并且還具所需要的功能,國際整流器公司把它先進的iPOWIR 封裝技術用于制造一種 集成功能塊。國際整流器公司運用它在功率系統設計和芯片組方面的專業知識,把 PWM 控制器和驅動器以及相應的控制MOSFET開關和同步MOSFET 開關、肖特基二極管和輸入旁通電容器都整合在一個封裝之中。為了提高性能,在這單一封裝的模塊中,功率元件匹配得很好,電路的布置進行了最優化設計。得到的結果是,這個器件可以當作基本功能塊用于設計高性能的兩路同步降壓轉換器。在完整的兩路輸出電源所需要的外部元件是輸出電感器、輸出電容器、輸入電容器(圖7a),加上幾只其他的無源元件。因為內部電路是與固定頻率的電壓型控制信號同步的,可以很容易地把兩路輸出并聯起來作為一路電壓輸出,而輸出供電流的能力則增大一倍(圖7b)。
在單輸出或者并聯輸出的電路中,使用相位相差 180°的工作方式,脈動的頻率提高了,它的優點是,可以減少外部元件的數量和尺寸。 iP1202可以直接由直流母線轉換器的輸出電壓供給電力,外面不需要偏置電路,又進一步減少了外部元件,也降低了設計的復雜程度。新的功能塊的尺寸是9.25 mm × 15.5 mm × 2.6 mm ,可以為設計人員節省十分寶貴的電路板空間,并且提高了功率密度──這是一個很有價值的貢獻。
iP1202的每一個通道都使用簡單的電阻分壓電路,它的各路輸出電壓可以獨立地進行調節,輸入工作電壓的范圍從5.5 V至13.2 V,作為前端電路的直流母線電壓轉換器為它供電是很容易的。利用這個負載點轉器解決方案,可以實現獨立的15 A輸出或者兩相30 A輸出。用直流母線電壓轉換器為 iP1202供電,產生三個輸出,它的總效率如圖8所示。
在器件上有一個設定電流過載保護的引腳,可以用它設定電流過載保護電路在什么時候起作用。可以把它連接成栓鎖,或者在檢測到短路時自動啟動。對于現在的電訊系統或網絡系統中,這是很重要的,因為很多電訊系統和網絡系統是在距離很遠的地方,增加它們正常運作的時間,具備自動啟動的能力,可以降低維護成本,也是很方便的,這些都會影響服務質量。
iP1202可以與其他的負載點轉換器同步 ,這樣輸入端的EMI濾波電路可以簡化。為了對印刷電路板進行準確的熱設計,這個基本電路塊在設計時也保證功率損耗在一定范圍之內,它們有一個安全的工作范圍。對于使用分立元件的傳統電源電路,熱設計的計算是很復雜的,也很花時間,許多與功率損失有關的一次近似變量都必須慮到。而且,布線和雜散寄生參數這些二次效應造成的損耗實際上都沒有考慮進去。在設計開發階段,更難把二次效應準確考慮在內。
由于功率損耗額定值保證不會超過某個最大值,由于SOA是有保證的,在進行熱設計時,需要考慮的問題得到了簡化。因為功率損失有一個限度,是已知的,是經過測試的,可以很容易地與SOA連系起來,因而可以可靠地、安全地長期運作。
(素材來源:21ic.如涉版權請聯系刪除。特別感謝)
原邊開關頻率為220 kHz。使用較高的開關頻率,可以減少輸出電壓的脈動,而且,由于磁通密降低了,可以使用比較小的磁性元件。變壓器的磁芯比較小,損耗也降低了。但是,由于開關頻率較高,增加了原邊和副邊的開關損失,因而降低了整個電路的效率。磁通不平衡是橋式電路的一個問題,為了防止磁通不平衡,高壓邊和低壓邊的脈沖寬度之差不到25 ns。針對不同的應用、不同的輸出功率和不同的開關器件,頻率以及驅動半橋整流電路的低壓邊脈沖和高壓邊脈沖之間的死區時間是可以調節的,這是利用外面的定時電容器來實現的。
在兩級分布式供電系統中,直流母線轉換器是前置級。在對作為第二級的非隔離式負載點轉換器進行優化時,也有許多獨特的問題需要考慮到。在主要關注的是電路板的空間以及設計的復雜程度的情況下,與完整的模塊或完全用分立元件的設計比較,使用嵌入式功能塊的設計有很多優點。如圖4所示,設計人員可以利用新的iPOWIRTM iP1202功能塊周圍的那些外部元件,很快地而且很容易地制造一個高性能的兩路輸出的兩相同步降壓轉換器,為幾個負載供電。除了設計人員可以更容易地進行設計,與使用分立元件的同類設計相比,這種使用功能塊的設計可以為電腦板節省空間50 %,同時大大地縮短設計時間。
器件是百分之百經過測試、性能是有保證的,而且用這種器件時,電路板的設計不像使用分立元件進行設計時那么復雜。用分立元件進行設計時,這些是不可能做到的。
它的轉換效率很高,而且十分靈活,可以很容易地用它為需要不同電壓的其他負載供電。
簡單的解決方案,為了提供能夠解決上述問題的解決方案,并且還具所需要的功能,國際整流器公司把它先進的iPOWIR 封裝技術用于制造一種 集成功能塊。國際整流器公司運用它在功率系統設計和芯片組方面的專業知識,把 PWM 控制器和驅動器以及相應的控制MOSFET開關和同步MOSFET 開關、肖特基二極管和輸入旁通電容器都整合在一個封裝之中。為了提高性能,在這單一封裝的模塊中,功率元件匹配得很好,電路的布置進行了最優化設計。得到的結果是,這個器件可以當作基本功能塊用于設計高性能的兩路同步降壓轉換器。在完整的兩路輸出電源所需要的外部元件是輸出電感器、輸出電容器、輸入電容器(圖7a),加上幾只其他的無源元件。因為內部電路是與固定頻率的電壓型控制信號同步的,可以很容易地把兩路輸出并聯起來作為一路電壓輸出,而輸出供電流的能力則增大一倍(圖7b)。
在單輸出或者并聯輸出的電路中,使用相位相差 180°的工作方式,脈動的頻率提高了,它的優點是,可以減少外部元件的數量和尺寸。 iP1202可以直接由直流母線轉換器的輸出電壓供給電力,外面不需要偏置電路,又進一步減少了外部元件,也降低了設計的復雜程度。新的功能塊的尺寸是9.25 mm × 15.5 mm × 2.6 mm ,可以為設計人員節省十分寶貴的電路板空間,并且提高了功率密度──這是一個很有價值的貢獻。
iP1202的每一個通道都使用簡單的電阻分壓電路,它的各路輸出電壓可以獨立地進行調節,輸入工作電壓的范圍從5.5 V至13.2 V,作為前端電路的直流母線電壓轉換器為它供電是很容易的。利用這個負載點轉器解決方案,可以實現獨立的15 A輸出或者兩相30 A輸出。用直流母線電壓轉換器為 iP1202供電,產生三個輸出,它的總效率如圖8所示。
在器件上有一個設定電流過載保護的引腳,可以用它設定電流過載保護電路在什么時候起作用。可以把它連接成栓鎖,或者在檢測到短路時自動啟動。對于現在的電訊系統或網絡系統中,這是很重要的,因為很多電訊系統和網絡系統是在距離很遠的地方,增加它們正常運作的時間,具備自動啟動的能力,可以降低維護成本,也是很方便的,這些都會影響服務質量。
iP1202可以與其他的負載點轉換器同步 ,這樣輸入端的EMI濾波電路可以簡化。為了對印刷電路板進行準確的熱設計,這個基本電路塊在設計時也保證功率損耗在一定范圍之內,它們有一個安全的工作范圍。對于使用分立元件的傳統電源電路,熱設計的計算是很復雜的,也很花時間,許多與功率損失有關的一次近似變量都必須慮到。而且,布線和雜散寄生參數這些二次效應造成的損耗實際上都沒有考慮進去。在設計開發階段,更難把二次效應準確考慮在內。
由于功率損耗額定值保證不會超過某個最大值,由于SOA是有保證的,在進行熱設計時,需要考慮的問題得到了簡化。因為功率損失有一個限度,是已知的,是經過測試的,可以很容易地與SOA連系起來,因而可以可靠地、安全地長期運作。
(素材來源:21ic.如涉版權請聯系刪除。特別感謝)
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