分布式电源系统中直流母线电压变换器的选择与应用

线转换器是前置级。在对作为第二级的非隔离式负载点转换器进行优化时，也有许多独特的问题需要考虑到。在主要关注的是电路板的空间以及设计的复杂程度的情况下，与完整的模块或完全用分立元件的设计比较，使用嵌入式功能块的设计有很多优点。如图4所示，设计人员可以利用新的iPOWIRTM iP1202功能块周围的那些外部元件，很快地而且很容易地制造一个高性能的两路输出的两相同步降压转换器，为几个负载供电。除了设计人员可以更容易地进行设计，与使用分立元件的同类设计相比，这种使用功能块的设计可以为电脑板节省空间50 %，同时大大地缩短设计时间。
　　供工程师使用的这些器件是百分之百经过测试、性能是有保证的，而且用这种器件时，电路板的设计不像使用分立元件进行设计时那么复杂。用分立元件进行设计时，这些是不可能做到的。
　　此外，它的转换效率很高，而且十分灵活，可以很容易地用它为需要不同电压的其他负载供电。
　　简单的解决方案
　　为了提供能够解决上述问题的解决方案，并且还具所需要的功能，国际整流器公司把它先进的iPOWIR 封装技术用于制造一种　集成功能块。国际整流器公司运用它在功率系统设计和芯片组方面的专业知识，把 PWM 控制器和驱动器以及相应的控制MOSFET开关和同步MOSFET 开关、肖特基二极管和输入旁通电容器都整合在一个封装之中。为了提高性能，在这单一封装的模块中，功率元件匹配得很好，电路的布置进行了最优化设计。得到的结果是，这个器件可以当作基本功能块用于设计高性能的两路同步降压转换器。在完整的两路输出电源所需要的外部元件是输出电感器、输出电容器、输入电容器（图7a），加上几只其他的无源元件。因为内部电路是与固定频率的电压型控制信号同步的，可以很容易地把两路输出并联起来作为一路电压输出，而输出供电流的能力则增大一倍（图7b）。

　　在单输出或者并联输出的电路中，使用相位相差 180°的工作方式，脉动的频率提高了，它的优点是，可以减少外部元件的数量和尺寸。 iP1202可以直接由直流母线转换器的输出电压供给电力，外面不需要偏置电路，又进一步减少了外部元件，也降低了设计的复杂程度。新的功能块的尺寸是9.25 mm × 15.5 mm × 2.6 mm ，可以为设计人员节省十分宝贵的电路板空间，并且提高了功率密度──这是一个很有价值的贡献。
　　iP1202的每一个通道都使用简单的电阻分压电路，它的各路输出电压可以独立地进行调节，输入工作电压的范围从5.5 V至13.2 V，作为前端电路的直流母线电压转换器为它供电是很容易的。利用这个负载点转器解决方案，可以实现独立的15 A输出或者两相30　A输出。用直流母线电压转换器为 iP1202供电，产生三个输出，它的总效率如图8所示。

　　在器件上有一个设定电流过载保护的引脚，可以用它设定电流过载保护电路在什么时候起作用。可以把它连接成栓锁，或者在检测到短路时自动启动。对于现在的电讯系统或网络系统中，这是很重要的，因为很多电讯系统和网络系统是在距离很远的地方，增加它们正常运作的时间，具备自动启动的能力，可以降低维护成本，也是很方便的，这些都会影响服务质量。
　　此外，iP1202可以与其他的负载点转换器同步 ，这样输入端的EMI滤波电路可以简化。为了对印刷电路板进行准确的热设计，这个基本电路块在设计时也保证功率损耗在一定范围之内，它们有一个安全的工作范围。对于使用分立元件的传统电源电路，热设计的计算是很复杂的，也很花时间，许多与功率损失有关的一次近似变量都必须虑到。而且，布线和杂散寄生参数这些二次效应造成的损耗实际上都没有考虑进去。在设计开发阶段，更难把二次效应准确考虑在内。
　　由于功率损耗额定值保证不会超过某个最大值，由于SOA是有保证的，在进行热设计时，需要考虑的问题得到了简化。因为功率损失有一个限度，是已知的，是经过测试的，可以很容易地与SOA连系起来，因而可以可靠地、安全地长期运作。

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