電源系統設計的無(wú)風(fēng)險路徑(下)
接上篇
步驟2——構建
構建系統的第一個(gè)步驟是創(chuàng )建一個(gè)電源系統的方框圖,從輸出開(kāi)始,然后向輸入后向推進(jìn)。從最低功率級別開(kāi)始它的運作更好,并從那里繼續工作,以便可以審查功率元件類(lèi)別,并隨功率級別的增加在必要時(shí)做出改變。
根據適當功率級別選擇正確的元件類(lèi)別非常重要。例如,在低功耗條件下,系統級封裝產(chǎn)品(SiP),如Vicor ZVS降壓穩壓器是最好的解決方案。在較高功率級別,更好的方法可能是使用Vicor的ChiP產(chǎn)品(Converter housed in Package,轉換器級封裝)。根據驅動(dòng)負載所需的電壓軌數量的復雜性,可以在應用中使用SiP和ChiP的組合。
這將有助于實(shí)現系統內的最大功率密度和成本效益,并保持系統中每個(gè)器件的高效率運行。
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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