作者:Vicor全球营销总监Robert DeRobertis
简介
现在,高功能电源体系现已有了长足进展,规划人员正在运用多个输入电压,驱动品种繁复运用的多路电压轨。因为确保PoL稳压器尽或许接近负载的需求,规划人员需求在一个十分小的规模装满很多功率转化功用。与此一起,企业资源正趋于扩展到工程师希望的多使命境地,常常是由多面手,而不是电源专家来担任规划电源体系。因而,当今杂乱的电源要求或许令规划人员十分头痛:怎么运用不同资源为多样化的负载供给高功能电源,然后确保架构的一切部分都在其功率和散热规模内运转,一起还可优化功率和本钱方针。
新的运用带来了进一步的应战。例如,跟着迁移到更廉价、更清洁、更高效动力的发电,以及政府推进的运用,企业正在寻觅怎么能够通过转向高压直流(HVDC)配电来满意立法和本钱方针。这就需求有不同的办法为所运用的电子设备来规划电源体系。
在这篇文章中,咱们探讨了问题、技能、办法、东西和构建模块,这些都或许有助于杂乱电源体系项目的顺利完结。
老办法现已被体系需求逾越
回忆30年来,大多数体系的电源需求都选用会集式供电办法来供给。但是,电子技能的一个趋势是要求设备体积更小、更轻,而功用愈加强壮。通讯设备的开发有助于完结互联网革新,这需求布满了服务器的数据中心。体系将变得更小,供给更高的功能,而其功率要求将变得越来越严苛。
很明显,其他一些东西也需求开展——为电子器材供电的办法。大型会集式电源底子无法胜任为下一代产品供电的使命,因而,电源转化需求更接近负载。能够用会集的盒子为设备供电的年月已一去不复返了。
电源转化需求满意新负载的不同要求:一个电压不或许合适一切负载。现在的负载需求多路电压轨,要求满意严厉的调整率的要求,并且需求快速的瞬态呼应。因而,电源转化有必要成为体系的一个组成部分,需求规划在设备的内部和外部。
跟着器材需求更接近负载点的推进而变得越来越小,咱们现已看到热耗散密度跟着时刻推移而上涨的趋势。开发更小功率元件的推进力现已超出了相应的功率改进。多年来,比如砖型电源的器材形成了电源体系的中坚,其功率密度正受到了约束。应当清楚的是,除了更有功率,功率元件还需求愈加强于散热,并支撑灵敏的热办理。
新式功率元件完结了新办法
没有封装技能的底子前进,功率密度就不能继续进步。可用于现代体系构建模块的新式功率元件正在开发,这些模块可供给更高的功率密度、更好的散热功能、更大的降压比和集成的磁性结构。这些元件也有助于全新配电规划的呈现,包含分比式电源架构(Factorized Power Architecture,FPA),并支撑高压直流(HVDC)等新的运用,这有助于进一步进步功率,并运用代替动力。
那么,工程师怎么充分运用现在可用的高功能构建模块,仔细考虑并着手构建一个规划,担任规划一个项目中的优化的电源体系呢?这确实是一个困难的挑选——特别是当这不是你的专业范畴时。这儿所需求的是一种有很多支撑的无危险办法,不允许犯错;从头投片价格昂贵,并且或许会导致错失机遇。
站在电源规划立异前沿的公司Vicor现已首先推出了功率元件规划办法。工程师们能够运用一种卓有成效的办法,选用业界老练的元件,可预见和经济高效地装备高功能电源体系。
功率元件是由专业电源工程师针对功率、功率密度、瞬态呼应和EMI进行了全面优化的专用模块。通过这种办法,而不是运用分立元件开发电源链,一切这些要害参数都现已过优化,并为规划师预备好了针对任何电源规划项目的一个最合适的解决方案。别的,这些模块的结构彻底合适未来的规划重复运用,节省了时刻和精力。
假如再结合可用的系列东西和资源,这种办法将以更低的危险完结一个愈加快速和愈加简略的规划周期,来完结项目,并将产品推向市场。
功率元件规划办法有三个过程:确认、构建和施行。
过程1—确认
这是一个项目电源需求的“全局”观,界说了电压轨数量、电压和电流的需求,一起考虑项目的时刻。在这个阶段,要做出这些需求的列表,并开始考虑能够用来满意这些需求的产品类型。