Vicor电源技术讲解
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24
电气表现
本地感应
于输出端闭合环路 对传送线之压降没有补偿
+IN
+OUT
+S
PC
SC
PR
-S
-IN
-OUT
精选课件
负载
25
电气表现
遥感
对传送线之压降作出补偿 负载端闭合环路
+IN+IN PC PC PR PR -IN -IN
+OU+TOUT +S +S
SC SC
-S -S -OU-TOUT
SC 1.23V
40mS typ 2-20 mS typ
精选课件
29
电气表现
散热管理
输出功率 (W) 存放 存放
600
450
300
基板操作溫度
150 0
-65 -40 -20
度 (°C)
+100 +125
精选课件
30
电气表现
散热管理
输入功率 = 功耗成热 + 输出功率
输入源
功耗成热 = (1 - ) / x 输出功率 输入功率 x 效率 () =输出功率
精选课件
21
电气表现
输入电压范围 (典型48V输入)
V 标称
36V 低线
75V 高线
100mS 最大
输出电压
0V 0V
输入电压
34.9V 欠压导通
30.5V 欠压关掉
78.8V 100V 过压关掉
精选课件
22
电气表现
过流稳压
所有第二代模块具
备直线电流限制功
Vout
能
避免损害负载
电流限制一般定于 115%
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
精选课件
5
1st
0
1st
6th 11th 16th 21th 26th 31st 36th 41st 46th
6th
11th 16th
21st 26th
31st 36th 41st 46th
传导噪声比较
PWM带共模滤波
ZCS带共模滤波
精选课件
6
第二代先进技术
自动生成材料清单(对内)
模块设计器(对外)
精选课件
18
功率元件设计
精选课件
19
功率元件设计
电气表现 控制功能 模块应用的 “正” “误” 插装方法 应用例子
精选课件
20
电气表现
标准功能
欠压锁定 过压保护 过流限制 空载至满载稳压 遥感 初级端及次级端的错误监察能力 过温关机 10%至110%微调范围 定标能力(并联)
设计技术 集成监控 电抗元件 开关元件 噪声及散热处理 现有的选择 自动化厂房 自动化设计
精选课件
7
第二代先进技术
设计技术
共泄极晶体管
初级控制
次级控制
变压器耦合
反向增强晶体管
精选课件
8
第二代先进技术
集成控制电路
第一代VI-200
第二代全型
第二代小型
第二代微型
200W
600W
精选课件
150
135
120
105
90
75
60
45
30
15
0
20
30
40
50
60
70
300W
150W
9
第二代先进技术
集成控制电路
集成在专用晶片内的初 级和次级控制电路
体积小于16.5立方毫米 环氧模封
精选课件
10
第二代先进技术
电抗元件
独有高功率磁性元件 专有的镀通磁心 预绕线轴 采用“Dial a Henry”装
置确准设定漏电感
精选课件
11
第二代先进技术
开关元件
精选课件
1
讨论内容
零电流开关技术 第二代较第一代的改良 第二代模块应用 网上设计工具 完全解决方案
精选课件
2
零电流开关技术
零电流开关与脉冲调宽的比较: 不同点
零电流开关 (我们的)
脉冲调宽 (他们的)
可变频率
对 固定频率
固定能量传输 平直之效率曲线 较低噪声
不定能量传输 效率随负载及输入而变化 较高噪声
精选课件
16
第二代先进技术
VDAC(模块设计器)
透过网上工具 (www.vicor-china.com/vdac)，电源设计 师可： – 设定模块规格 – 验证可行性 – 下订单 – 接收样机数量 – 少于 6 个星期
消除客定与标准DC-DC变换器之间的差别
精选课件
17
第二代先进技术
设计自动化
精选课件
I current limit
I full load
I out I short circuit
23
电气表现
空载至满载调节
0.025
0.02
0.015
0.01
负Lo载ad 调reg节ulat(i%on)(%)
0.005
0
-0.005
-0.01
36 40 45 49
输Inp入ut 电Vol压tage(V(V))
第一代
TO-220
第二代
IPD
RJB ~ 3°C/W
RJB ~ 1.5°C/W
精选课件
12
第二代先进技术
噪声及散热处理
功率晶片接焊在氧化铝夹铜层 以改善热阻
印刷线路版有专用之接地层及 屏蔽，可减少噪声
全型
小型
微型
精选课件
13
第二代先进技术
现有选择
精选课件
14
第二代先进技术
精选课件
15
VDAC模块设计器
53
58
62
66
71
75
精选课件
1.79 3.58 5.37 7.16 8.95 10.74 12.53 14.32 16.11 17.9
0.02-0.025 0.015-0.02 0.01-0.015 0.005-0.01 0-0.005 -0.005-0 -0.01--0.005
O输utp出ut载Lo(aAd )(A)
精选课件
3
零电流开关技术
能量传送比较
T3 T3 T1
T1
Load Step
I
T2
T2
T3
T3
I
T1 T2
T1 T2
T1 导通时间
Leabharlann Baidu
PWM
可变
ZCS
固定
T2 频率或周期
固定
可变
T3
开关电流的上升或下降时间 精选课件
固定
固定
4
零电流开关技术
谐波比较
ZCS
PWM
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
通过模块顶部的金属基板散热
基板与生热元件作热处理耦合， 同是电气隔离的
散热方法
负载
1. 传导
2. 对流
3. 辐射
精选课件
31
电气表现
散热管理
Module Output Power (Watts)
Thermal Performance Curves @ 100癈 Baseplate Temperature VI-700 Baseplate to Ambient - No Heat Sink Model: V48C12C150A 85% Maximum Module Efficiency
精选课件
負載负载
26
电气表现
附有反向及开路保护之遥感
+IN
+OUT
+S
PC
SC
PR
-S
-IN
-OUT
精选课件
负载
27
电气表现
PC/SC告警逻辑
自动重开
SW1,2,& 3显 示“错误”位 置
输入欠压 输出过压 超温 模块错误
精选课件
28
电气表现
PC/SC脚故障监控自动重启时间图
容错 PC 5.7V
电气表现
本地感应
于输出端闭合环路 对传送线之压降没有补偿
+IN
+OUT
+S
PC
SC
PR
-S
-IN
-OUT
精选课件
负载
25
电气表现
遥感
对传送线之压降作出补偿 负载端闭合环路
+IN+IN PC PC PR PR -IN -IN
+OU+TOUT +S +S
SC SC
-S -S -OU-TOUT
SC 1.23V
40mS typ 2-20 mS typ
精选课件
29
电气表现
散热管理
输出功率 (W) 存放 存放
600
450
300
基板操作溫度
150 0
-65 -40 -20
度 (°C)
+100 +125
精选课件
30
电气表现
散热管理
输入功率 = 功耗成热 + 输出功率
输入源
功耗成热 = (1 - ) / x 输出功率 输入功率 x 效率 () =输出功率
精选课件
21
电气表现
输入电压范围 (典型48V输入)
V 标称
36V 低线
75V 高线
100mS 最大
输出电压
0V 0V
输入电压
34.9V 欠压导通
30.5V 欠压关掉
78.8V 100V 过压关掉
精选课件
22
电气表现
过流稳压
所有第二代模块具
备直线电流限制功
Vout
能
避免损害负载
电流限制一般定于 115%
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
精选课件
5
1st
0
1st
6th 11th 16th 21th 26th 31st 36th 41st 46th
6th
11th 16th
21st 26th
31st 36th 41st 46th
传导噪声比较
PWM带共模滤波
ZCS带共模滤波
精选课件
6
第二代先进技术
自动生成材料清单(对内)
模块设计器(对外)
精选课件
18
功率元件设计
精选课件
19
功率元件设计
电气表现 控制功能 模块应用的 “正” “误” 插装方法 应用例子
精选课件
20
电气表现
标准功能
欠压锁定 过压保护 过流限制 空载至满载稳压 遥感 初级端及次级端的错误监察能力 过温关机 10%至110%微调范围 定标能力(并联)
设计技术 集成监控 电抗元件 开关元件 噪声及散热处理 现有的选择 自动化厂房 自动化设计
精选课件
7
第二代先进技术
设计技术
共泄极晶体管
初级控制
次级控制
变压器耦合
反向增强晶体管
精选课件
8
第二代先进技术
集成控制电路
第一代VI-200
第二代全型
第二代小型
第二代微型
200W
600W
精选课件
150
135
120
105
90
75
60
45
30
15
0
20
30
40
50
60
70
300W
150W
9
第二代先进技术
集成控制电路
集成在专用晶片内的初 级和次级控制电路
体积小于16.5立方毫米 环氧模封
精选课件
10
第二代先进技术
电抗元件
独有高功率磁性元件 专有的镀通磁心 预绕线轴 采用“Dial a Henry”装
置确准设定漏电感
精选课件
11
第二代先进技术
开关元件
精选课件
1
讨论内容
零电流开关技术 第二代较第一代的改良 第二代模块应用 网上设计工具 完全解决方案
精选课件
2
零电流开关技术
零电流开关与脉冲调宽的比较: 不同点
零电流开关 (我们的)
脉冲调宽 (他们的)
可变频率
对 固定频率
固定能量传输 平直之效率曲线 较低噪声
不定能量传输 效率随负载及输入而变化 较高噪声
精选课件
16
第二代先进技术
VDAC(模块设计器)
透过网上工具 (www.vicor-china.com/vdac)，电源设计 师可： – 设定模块规格 – 验证可行性 – 下订单 – 接收样机数量 – 少于 6 个星期
消除客定与标准DC-DC变换器之间的差别
精选课件
17
第二代先进技术
设计自动化
精选课件
I current limit
I full load
I out I short circuit
23
电气表现
空载至满载调节
0.025
0.02
0.015
0.01
负Lo载ad 调reg节ulat(i%on)(%)
0.005
0
-0.005
-0.01
36 40 45 49
输Inp入ut 电Vol压tage(V(V))
第一代
TO-220
第二代
IPD
RJB ~ 3°C/W
RJB ~ 1.5°C/W
精选课件
12
第二代先进技术
噪声及散热处理
功率晶片接焊在氧化铝夹铜层 以改善热阻
印刷线路版有专用之接地层及 屏蔽，可减少噪声
全型
小型
微型
精选课件
13
第二代先进技术
现有选择
精选课件
14
第二代先进技术
精选课件
15
VDAC模块设计器
53
58
62
66
71
75
精选课件
1.79 3.58 5.37 7.16 8.95 10.74 12.53 14.32 16.11 17.9
0.02-0.025 0.015-0.02 0.01-0.015 0.005-0.01 0-0.005 -0.005-0 -0.01--0.005
O输utp出ut载Lo(aAd )(A)
精选课件
3
零电流开关技术
能量传送比较
T3 T3 T1
T1
Load Step
I
T2
T2
T3
T3
I
T1 T2
T1 T2
T1 导通时间
Leabharlann Baidu
PWM
可变
ZCS
固定
T2 频率或周期
固定
可变
T3
开关电流的上升或下降时间 精选课件
固定
固定
4
零电流开关技术
谐波比较
ZCS
PWM
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
通过模块顶部的金属基板散热
基板与生热元件作热处理耦合， 同是电气隔离的
散热方法
负载
1. 传导
2. 对流
3. 辐射
精选课件
31
电气表现
散热管理
Module Output Power (Watts)
Thermal Performance Curves @ 100癈 Baseplate Temperature VI-700 Baseplate to Ambient - No Heat Sink Model: V48C12C150A 85% Maximum Module Efficiency
精选课件
負載负载
26
电气表现
附有反向及开路保护之遥感
+IN
+OUT
+S
PC
SC
PR
-S
-IN
-OUT
精选课件
负载
27
电气表现
PC/SC告警逻辑
自动重开
SW1,2,& 3显 示“错误”位 置
输入欠压 输出过压 超温 模块错误
精选课件
28
电气表现
PC/SC脚故障监控自动重启时间图
容错 PC 5.7V