3.1 中间母线的定义与优势
3.11中间母线的定义
12V中间母线IBA(Intermediate Bus-Architecture),开环电源模块需求商最早是Cisco在数据通信产品中提出。
3.12中间母线IBA优势
① 性能:负载电压规格多;电源与负载的隔离近;板上热分布均匀。
② 成本:IBA具有较好的竞争力。随着IC供电电压下降和所需电流的增加,IBA的应用得到推广,相应的BC和POL得到迅速发展。12V是增长速度最快的输入电压,它是基于IBA和计算机应用的驱动。
3.13中间母线分类
① 特性:标准闭环稳压12v模块;前馈技术半稳压12V模块;开环12V不稳压模块。
② 分别对应的应用范围:电信设备,带电池的48V/60V系统及数据设备,有12V负载;电信设备,带电池的的48V系统;电信设备,嵌入式FE系统及数据设备,无12V负载,直流不带电池。
③ 分别对应的电压输入范围:36V-75V;36V-60V((核心电压42V—58V);48V±1%。
④ 分别对应的稳压精度:12V/±4.5%;12V(±5%-±10%);12V±10%。
⑤ 分别对应的成本与可靠性:高、中、低;低、中、高。
⑥ 业界BUS的标准模块功率:100W-600W,有1/2、1/4、1/8砖等外形尺寸。效率在90%~96%,个别己达97%。
3.2 实现97%效率有利条件是什么?
输入电压范围窄:器件电应力变化小;输出开环:可固定占空比;开放式拓扑结构:有利于风冷;多层PCB:接触电阻和分布参数小。
3.3 97%模块高效BUS电源设计思想与方案
3.31 设计思想
电路结构简单;电路和器件成熟;保护功能齐全可靠。
3.32 设计方案
包括主电路拓扑采用推挽电路(见图6(a)所示),副边采用同步整流(见图6(b)所示),输出无滤波电感,固定50%的占空比,采用开关管可实现零电压开通(ZVS)与零电流开通(ZCS)。
① 推挽电路的优点:驱动电路为IC直接驱动,属于经典电路比较成熟;器件成熟,具有配套的PWM IC比较多;为偏磁处理。
② 副边采用同步整流驱动方案:低电压驱动MOSFET,能降低驱动损耗1/3;为外驱同步整流能满足输出直接并联;省略输出电感,减少损耗并提高效率。
3.33 器件与工艺方案
用低损耗磁性器件、低Rds(on)、低Qg功率开关器件与CT采样及厚铜PCB。而工艺方案至关重要,应考虑电路布局的对称性和发热的均匀性及散热的高效性。