電源系統設計的無(wú)風(fēng)險路徑(上)
編者按: 摘要:現在,高性能電源系統已經(jīng)有了長(cháng)足進(jìn)展,設計人員正在使用多個(gè)輸入電壓,驅動(dòng)種類(lèi)繁多應用的多路電壓軌。為了確保PoL穩壓器盡可能靠近負載的需求,設計人員需要在一個(gè)非常小的范圍實(shí)現大量功率轉換功能。與此同時(shí),企業(yè)資源正趨于擴展到工程師,常常是由多面手,而不是電源專(zhuān)家來(lái)負責設計電源系統。因此,當今復雜的電源要求可能令設計人員非常頭痛:如何利用不同資源為多樣化的負載提供高性能電源,從而保證架構的所有部分都在其功率和散熱范圍內運行,同時(shí)還可優(yōu)化效率和成本目標。
工程師如何充分利用現在可用的高性能構建模
回頭看一下圖1,很明顯,前三路電壓軌(MR#1、2和3)是需要最高功率級別器件的電壓軌,而最后五路電壓軌(MR#7直到AR#2)是功率級別最低的器件。其余的(MR#4直到MR#6)介于兩者之間。在這里,設計人員將需要利用自己的判斷力,決定器件方面的選擇。完成了輸出工作后,就可以開(kāi)始在系統框圖類(lèi)別中建立一個(gè)我們需要的電源模塊和功率級別的畫(huà)面。
第3步——實(shí)現
一旦模塊完成,設計人員需要為這些模塊匹配器件編號,同時(shí)注意實(shí)現功能和仿真各自功率轉換元件鏈的所有專(zhuān)用電路。需要開(kāi)發(fā)的其他電路可能包括濾波器、保持電路和電源時(shí)序。在設計的這個(gè)階段,工程師還應該考慮散熱、端接,以及封裝注意事項。
在我們的例子中,對電源有一些特殊的要求:在輔助電壓軌上升之前,MR#3上有一個(gè)延遲;而對MR#3嚴格調控將需要使用一個(gè)遙感回路。為實(shí)現精確的負載電流限制和精確匹配電壓軌和負載要求的其他參數,考慮配置PRM (Pre-regulator Module,預穩壓模塊)也是有意義的。
對于那些需要使用PRM來(lái)調整設計的工程師們,Vicor提供了一個(gè)PowerBench仿真工具,可幫助進(jìn)一步了解系統的性能。
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