新型功率系統級封裝隔離DC-DC轉換器
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摘要：DPA和IBA拓撲各有優(yōu)劣，如能把兩者的優(yōu)勢相結合，系統總體尺寸進(jìn)一步降低而對效率不造成明顯影響，同時(shí)仍然保留直接向點(diǎn)負載供電的能力，某些系統的功率配置便可通過(guò)縮小尺寸或減少所需的轉換階數而受益。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/113014.htm導言
常用于通訊系統的兩大架構：分布式電源(DPA)和中間總線(xiàn)架構 (IBA)，各有優(yōu)劣。分布式電源(DPA)的分布效率高，但體積較大，成本較高。中間總線(xiàn)架構 (IBA)在窄范圍的半穩壓或完全不穩壓式，具有極高的功率密度和效率;而對于寬范圍的穩壓或半穩壓式，具有較低的效率和功率密度。在不穩壓情況下，每個(gè)NiPOL的輸入電壓變化是1/k， k是IBC的降壓比率。IBA的優(yōu)勢是通過(guò)使用較小的NiPOL和一級隔離電源，將電源系統的整體尺寸和成本降至最低。小型NiPOL可以靠近點(diǎn)負載，顧名思義是得到更好的瞬態(tài)響應。與DPA相比，IBA的每路電壓有兩級轉換，分布損耗以中間總線(xiàn)電流的平方增加，因此它的缺點(diǎn)是系統整體效率較低。這種構架的效率很難做高，是因為中間總線(xiàn)電壓比DPA拓撲低四倍以上，因此對于給定的輸出功率產(chǎn)生更高的中間總線(xiàn)電流。此外，每個(gè)NiPOL的中間總線(xiàn)電壓不會(huì )產(chǎn)生最佳的效率。
發(fā)揮DPA和IBA兩者優(yōu)勢
如果能將DPA和IBA拓撲兩者的優(yōu)勢相結合, 系統總體尺寸能夠進(jìn)一步降低但對效率不造成明顯影響，同時(shí)仍然保留直接向點(diǎn)負載供電的能力，某些系統的功率配置便可通過(guò)縮小尺寸或減少所需的轉換階數而受益。Picor公司最新發(fā)布了Cool-PowerTM PI3101隔離式DC-DC轉換器，該轉換器是高性能電源轉換產(chǎn)品系列的一部分。PI3101是一款3.3V輸出，60W超高功率密度的隔離式DC-DC轉換器，產(chǎn)生400W/in3和106W/in2的功率密度，同時(shí)工作在36V-75V寬輸入電壓范圍內。將高效率軟開(kāi)關(guān)電源架構與創(chuàng )新的集成式功率系統級封裝(PSiP)概念相結合，可以使隔離式1/16磚電源封裝尺寸縮小一半以上。
這種革命性的新電源轉換器通過(guò)將1/16磚替換為小封裝尺寸，來(lái)降低使用多個(gè)1/16磚的現有DPA系統的尺寸，這種小封裝尺寸的元件，甚至比很多市面上的NiPOL轉換器還小。在尺寸和重量敏感的應用中，可以考慮采用這種產(chǎn)品。該產(chǎn)品有一系列可用輸出電壓，允許系統設計人員靈活地將所需的隔離電壓放置在任何需要它的負載點(diǎn)處，而不用考慮總線(xiàn)結構拓撲。只要有可用的48V電壓，就可以使用這元件。PI3101和其它Cool-Power系列產(chǎn)品尺寸只有0.87〞 (長(cháng))× 0.65〞(寬) × 0.265〞(高)，是在25W或以下，體積最小，把隔離、轉換和調整結合于一身的隔離式電源解決方案。
一種拋棄磚式結構的芯片
這個(gè)方案看起來(lái)更像是一個(gè)IC芯片而不是電源，PI3101的存在功歸于一些創(chuàng )新性技術(shù)概念。
● 采用專(zhuān)利技術(shù)的雙箝位零電壓開(kāi)關(guān)(DCZVS)降壓-升壓拓撲;
● 采用先進(jìn)的平面磁器件，允許極低的漏抗和原邊至副邊良好的功率傳遞;
● 具有先進(jìn)芯片集成的專(zhuān)有控制和專(zhuān)有門(mén)極驅動(dòng)技術(shù)，使其具有高性能功率轉換的精準時(shí)序和管理。磁性設計與控制線(xiàn)路使得超過(guò)1MHz的開(kāi)關(guān)頻率成為現實(shí);
● 高密度表貼功率系統級封裝(PSiP)方便了高頻PCB布局的優(yōu)化，為設計者提供多種冷卻技術(shù)的可能性，保護了線(xiàn)路機械和環(huán)境因素方面的元件，提高了可靠性;
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