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LLC諧振轉換器可提升DC－DC效率
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時(shí)間：2013-02-13
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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近年來(lái)，日益增長(cháng)的電源需求已直接使得用數字控制實(shí)現AC-DC和DC-DC電源轉換成為最新趨勢。數字控制具備了設計靈活性、高性能和高可靠性。為了實(shí)現更高效的電源，人們正在考慮使用不同的拓撲結構實(shí)現DC-DC轉換。本文將討論電感、電感、電容(LLC)諧振轉換器的數字控制、諧振轉換器的優(yōu)勢以及數字控制的整體優(yōu)勢。
數字控制解決對電源的需求
由于許多電源在大部分時(shí)間內工作負載遠低于最大負載或是工作效率最高時(shí)的負載，在正常模式和低功耗模式下，經(jīng)常要求提高效率。例如，80 PLUS計劃要求115V電源在20%、50%和100%的額定負載下至少達到80%的效率。在這些工作點(diǎn)實(shí)現更高效率可獲得銅級、銀級、黃金級或白金級的評級。對于230V電源，最低的銅級標準要求效率在20%負載下達到81%，在50%負載下達到85%以及在100%負載下達到81%。
美國能源部已通過(guò)ENERGY STAR數據中心能效計劃將其對更高效產(chǎn)品的迫切要求擴展到數據中心。該計劃旨在解決信息技術(shù)(IT)設備以及不間斷電源(UPS)中起支持作用的基礎架構等設施的所有高能耗方面的需求。
許多采購規范要求所購產(chǎn)品必須符合這些標準或通過(guò)其他公認的節能標準認證，這就強制供應商必須達到這些級別的要求，否則就會(huì )失去市場(chǎng)。因此，實(shí)現更高的效率迫在眉睫。單單降低運營(yíng)成本這一點(diǎn)就足以推動(dòng)能效的改進(jìn)。中、大功率范圍(200到1000W)的應用(例如電信)正越來(lái)越多地實(shí)現更低功耗的電源，以控制供電和冷卻設備的運營(yíng)成本。
為了實(shí)現最高效率，許多設計人員正在轉向數字控制，這也提供了設計靈活性、高性能和高可靠性。利用低引腳數的數字信號控制器(DSC)(例如，Microchip Technology公司的dsPIC DSC)，通過(guò)這些器件的數字信號處理(DSP)功能和智能電源外設便可實(shí)現復雜控制。在增加數字控制之前，需要了解諧振轉換器的基本原理。
諧振轉換器的優(yōu)勢
工作在諧振模式(電路的輸入與輸出之間的阻抗最小)下的轉換器可提供更高的效率。利用諧振轉換器，為MOSFET提供正弦電壓或正弦電流并在接近于正弦電壓或電流的過(guò)零點(diǎn)處開(kāi)關(guān)，可大幅降低MOSFET的功耗。
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