如何让国家电网认可的6所学校的工程师们轻松掌握高性能混合DCDC电源变换器的应用设计技巧
随着微电子技术、磁性材料科学以及其他边沿技术科学的不断进步与飞速发展,开关稳压电源(DC-DC、AC-DC等各种非线性高频变换器技术)、功率因数校正(PFC)和电机驱动技术都迎来了突破性的发展,而DC-DC变换器技术则是这些领域中的核心。集成电路/模块不仅成为各种功率电子设备的心脏,也是实现高效率、高密度、低成本和安全可靠运行的关键。
在选择合适的电源模块时,设计人员需要权衡性能与成本效益。在推崇更小尺寸、高密度电路板设计的情况下,新一代电源模块正在逐渐占据市场地位。这些模块通过集成更多元件,如MOSFET开关、无感元件等,以减少空间占用,同时提高了系统整体性能。
过去,由于对高di/dt或dv/dt引起的稳定性问题、元件故障或EMI问题,以及辐射EMI量增加的问题,设计过程往往耗时且复杂。但随着工艺进步和封装改良,如Unitrode公司开发的PWM控制及MOSFET替代双极晶体管,这些问题得到了解决。今天,只有少数半导体供应商提供一体化解决方案,其中包括集成电感器和无感元件。
为了进一步降低外形尺寸,同时保持良好性能,一种方法是在使用较小容量的较大容纳能力更好的铁芯中放置一个比传统铁芯更小但具有类似特性的铁芯。此外,无感元件也在不断减小以节省空间。通过这些创新技术,使得集成式解决方案能够达到目前可用的功率密度水平。
除了空间优势之外,使用电源模块还有诸多优点,比如布局简便,不易受到辐射EMI影响,并且满足CISPR22 CLASS B或EN55022标准。此外,还有负载瞬态管理和热管理方面需要考虑,为确保最佳操作效果。最新的一些模块甚至允许用户调整输出当前限值、中频率以及输出直流压力,从而为不同应用提供灵活性。
对于工业或者医疗应用所需分布式供電系統,小型、高工作输入與輸出直流電壓範圍廣泛的高壓解決方案最為適宜。而MIC28304系列則是一款采用12 x 12 x 3 mm封裝的小型70 V/3 A 模組,它能夠將PCB需求減少60%以上,並且支持灵活设置输出直流電壓範圍並於0.8至24 V間調節,而且该器件在光亮与饱满时均可实现令人印象深刻的效率水平加载HyperLight Load版本。此外,该组件符合EMI CISPR 22 B类规范,因此它非常适合于数据通信、FPGA供電或者分布式12 V总线应用中使用。这使得工程师可以根据具体需求来选择合适的组建,以满足不同的系统要求并优化资源利用。