開(kāi)關(guān)電源轉換器分布電源

　　為通信、計算機、艦艇、人造衛星、宇宙飛船及工業(yè)、交通等部門(mén)提供各種可以調節的、穩定可靠的電源是開(kāi)關(guān)電源的一個(gè)重要應用。

　　就通信電源系統來(lái)說(shuō)，所需的直流電源類(lèi)型是多種多樣的，如直流48V、12V、5V、3V、1V等，以及交流電壓和不同頻率的鈴流電源。早期采 用集中式電源結構（Centralized PowerArchitecture），將220V交流電經(jīng)過(guò)AC/DC整流轉換器直接轉換成5V直流，這樣需要有5V的直流母線(xiàn)，并 且由于電壓低，母線(xiàn)電流很大，電壓損失和電路損耗也較大，為此9改用分布式電源結構（Distributed Power Architecture）代替集中式電源結 構，就可以避免上述問(wèn)題的產(chǎn)生。

　　分布式電源結構是通過(guò)250～425V/48V DC/DC轉換器和48V母線(xiàn)電壓，供電給負載板（Board），再通過(guò)板上（ON board）若干個(gè)并聯(lián)的薄型DC/DC 轉換器，將48V轉換為負載所需的3～5 V。一般，DC/DC轉換器的功率密度可達100W/in3，效率90％，并且應當是可以并聯(lián)的。分布電源系統適 合于用做超高速集成電路組成的大型工作站（如圖像處理站），大型數字交流系統等的電源，其優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現DC/DC轉換器組件的模塊化；容易 實(shí)現N＋1功率冗余，提高系統的可靠性；易于擴增負載容量；可以降低48 V母線(xiàn)上的電流和電壓降；容易做到熱分布均勻，便于散熱設計；瞬 態(tài)響應好，可以在線(xiàn)更換失效的模塊等。

　　分布式電源系統有以下兩種結構類(lèi)型。

　　1）兩級結構

　　由前端（Front End）轉換器和負載點(diǎn)（Point Of Load，POL）轉換器組成，前端轉換器輸出48V，通過(guò)48V母線(xiàn)供電給若干個(gè)并聯(lián)的隔離式POL轉 換器或負載轉換器。當負載是微處理器時(shí)，供電的DC/DC轉換器稱(chēng)為電壓調節模塊（Vo1tage Regulator Modu1e，VRM），其輸出電壓可能更低， 如5V、3V、1V等。

　　2）三級結構

　　由前端轉換器、中間母線(xiàn)（Intermediate Bus）轉換器和負載轉換器三級組成，48V母線(xiàn)供電給隔離式（Isolated）中間母線(xiàn)轉換器，輸出12V，再由12V中間母線(xiàn)供電給若干個(gè)并聯(lián)的非隔離式（Non-isolated）負載轉換器或VRM，輸出負 載所需的電壓。

　　據美國Synqor公司報道，采用三級分布電源結構，成本比兩級分布電源結構降低一半，每級轉換器都可以由多個(gè)轉換器并聯(lián)組成，通過(guò)均流 控制，使各并聯(lián)模塊平均分擔負載功率。

　　前端轉換器包括AC/DC整流器、PFC功率因數校正轉換器，輸出400V直流，和DC/DC轉換器（輸出48V直流），負載轉換器是標準模塊結構，對模 塊的技術(shù)要求是：高效、高功率密度，輸出電壓調節范圍寬、工作溫度范圍寬、有限流保護等。