DC重所周知是直流的意思,DC/DC轉換器就是指直流電之間的轉換設備,在移動電話、筆計本電腦、攝影機等産品中,需将低壓直流電壓變成高壓直流電壓,于是這些場合就需要用到DC/DC轉換器。接下來給大家介紹一下DC是什麼意思?
分布式電源系統應用的普及推廣以及電池供電移動式電子設備的飛速發展,其電源系統需用的DC/DC電源模塊越來越多。對其性能要求越來越高。除去常規電性能指标以外,對其體積要求越來越小,也就是對其功率密度的要求越來越高,對轉換效率要求也越來越高,也即發熱越來越少。這樣其平均無故障工作時間才越來越長,可靠性越來越好。因此如何開發設計出更高功率密度、更高轉換效率、更低成本更高性能的DC/DC轉換器始終是近二十年來電力電子技術工程師追求的目标。例如:二十年前Lucent公司開發出第一個半磚DC/DC時,其輸出功率才30W,效率隻有78%。而如今半磚的DC/DC輸出功率已達到300W,轉換效率高達93.5%。
而對于12V以上至20V左右的同步整流則多采用控制驅動IC,這樣可以收到較好的效果。ST公司的STSR2和STSR3可以很好地用于反激變換電路及正激變換電路。我們給出其參考電路。線性技術公司的LTC3900和LTC3901則是去年才推出的更優秀的同步整流控制IC.采用IC驅動的同步整流電路中,應該說最好的還是業界于2002年才正式使用的ZVS,ZCS同步整流電路,它将DC/DC轉換器的效率帶上了95%這一曆史性台階。
世界著名DC/DC開發制造商的産品特色
1.Galaxy pwr公司
世界頂級、全橋自動複位硬開關ZVSZCS同步整流。全部工作用微控制器MCU控制,效率94~95%。
2.2.Synqor兩級并聯,Buck 雙互補forward同步整流微控制器,PWM IC和MCU IC控制,效率92~93%。
3.3.Glary第三代有源箱位,雙互補forward并聯,同步整流,效率92%,功率密度240W/in3,1/4磚250W。
4.4.DIDT二次側PWM控制的初級半橋及全橋。
ZVS,ZCS同步整流,效率91%。
5.5.Ericsson全橋硬開關ZVS,ZCS同步整流,效率93%。解剖電路見圖。
6.VICOR第一代有源箱位,大功率輸出高功率密度,89%效率。解剖電路見圖。
7.Artesyn互補有源箱位Push-pull,效率90%,自偏置同步整流。解剖電路見圖。
8.TYCO有源箱位forward,同步整流,世界DC/DC的主導商,世界标準的創立者。
9.Lambda有源箱位P-溝MOSFET有源箱位,自偏置同步整流。解剖電路見圖。
10.IPD公司第二代有源箝位自偏置同步整流效率90.5%,解剖電路見圖。
11.其它10餘家公司産品隻能給出照片,因未曾得到樣品進行解剖,但所用技術應不會跳出我們上面所述的範圍。
總結趨勢
總結上述調研我們可以看到,半導體技術進步是DC/DC技術變化的強大動力。
(1)MOSFET的技術進步給DC/DC模塊技術帶來的巨大變化,同步整流技術的巨大進步。
(2)Schottky技術的進步。
(3)控制及驅動IC的進步
a.高壓直接起動
b.高壓電平位移驅動取代變壓器驅動
c.ZVS,ZCS驅動器貢獻給同步整流最佳效果。
d.光耦反饋直接接口。
PWM IC經曆了電壓型=>電流型=>電壓型的轉換,又經曆了硬開關=>軟開關=>硬開關的否定之否定變化。掌握優秀控制IC是制作優秀DC/DC的前提和關鍵。
(4)微控制器及DSP進入DC/DC是技術發展的必由之路。
(5)磁芯技術的突破是下一代DC/DC技術進步的關鍵,也是巨大難題。
目前,自偏置同步整流已經普遍用于5V以下的低壓小功率輸出。自偏置同步整流用法簡單易行,選擇好MOSFET即告成功,此處不多述。現在大家對有所了解了嗎?
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