常见的直流脉冲电源模块
文章出处:未知 人气:发表时间:2020-09-08 17:51
比较常见的直流脉冲电源模块分为AC-DC模块脉冲电源与DC-DC模块脉冲电源两种。关于AC-DC模块脉冲电源,无论是网络上还是实际脉冲电源设计上都有不少的探讨,反倒是DC-DC模块脉冲电源的相关资料却较少。本文就将针对这种情况,对DC-DC模块脉冲电源进行梳理,为大家分析出哪种拓扑电路更加容易实现,且性能更佳。此处说的DC-DC模块脉冲电源,应该指的是工业、轨道交通、通信、上用的嵌入式模块脉冲电源,这类脉冲电源追求的是高可靠性、高功率密度、高效率,就目前而言,对成本虽有要求,但远没有常规的AC-DC那么敏感。且为了达到高性能,一般不会像AC-DC那样,DC-DC模块脉冲电源在设计时,为方便设计的灵活性,不太用集成度高的IC。一般而言,流行于市面上的DC-DC模块脉冲电源(隔离型)。
功率等级基本在1kw以内(功率再大一点的,可通过多模块并联均流实现),输入电压范围从2.5V到650V不等,输出电压则从1V到60V不等,而模块在设计时,对拓扑的选择主要从这三方面考虑了:输入、输出、功率等级。Royer(自激推挽)一般用于低输入电压的场合(如2.5V,5V),且功率不大(如2W以内),另外Royer是非稳压的,若需要稳压,则需要在模块里面加入线性稳压线路;常规反激(包括IC控制的反激和RCC)用于模块脉冲电源中的常规反激,一般功率不超过50W,输入电压覆盖9V到1000V,均有模块产品出现;同步整流技术是反激变换器设计中的一个难点,也是专利壁垒比较多的一个点,市场上的小功率DC-DC模块大多用这种拓扑;至于RCC。
优点是便宜,但它对器件的一致性要求太高,而且还是变频的,并不太适合用来制造高性能模块脉冲电源,早年的直流脉冲电源模块有人用过,现在用的人越来越少了。有源钳位反激/有源钳位正反激有源钳位反激是有源钳位技术与常规反激变换器结合的产物,开关管应力低,效率高,EMI特性好是它的优点,但技术复杂,同步整流也不好搞定,所以尽管它的优点很多,但市场上用这种拓扑做产品的并不多见;至于有源钳位正反激技术,比有源钳位反激技术更复杂,正反激优点就是输出纹波小,尤其是0.5duty时理论纹波为零,可在一些高性能DC-DC模块脉冲电源中见到这种拓扑;有源钳位正激,开始是vicor的专利拓扑,2003年专利到期,经过十几年的发展,可以说是模块脉冲电源里著名也是成熟的一个拓扑了。
常用于50W---200W功率等级,输入电压不超过100V的场合,几乎每一家做模块的企业都会用到这种拓扑,输出电压从1V到15V均有。硬开关半桥(全桥)常见于低压大功率的模块,如低压半砖模块、全砖模块,一般介于200W---800W之间,也有人用作高压输入模块,如200V---400V输入,但不多见。移相全桥(PSFB)大概90年始流行,玩大功率的应该很熟,在高压大功率DC-DC模块脉冲电源,主要用这种拓扑了(DC-DC模块一般输入电压比较宽,LLC虽有效率上的优势,但在宽输入电压范围应用场合不合适),市面上能够见到的用PSFB的DC-DC模块脉冲电源产品基本参数为:输入200V--400V(或输入400V---650V)、输出600W、800W、1000W、尺寸多为标准全砖尺寸。
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