?一、非阻隔DC/DC技術(shù)迅速發(fā)展

近年來，非阻隔DC/DC技術(shù)發(fā)展迅速。現(xiàn)在一套電子設(shè)備或電子體系因?yàn)樨?fù)載不同，會(huì)要求電源體系供給多個(gè)電壓擋級(jí)。如臺(tái)式PC機(jī)就要求有+12V、+5V、+3.3V、-12V四種電壓以及待機(jī)的+5V電壓，主機(jī)板上則需求2.5V、1.8V、1.5V乃至1V等。一套AC/DC中不可能給出這樣多的電壓輸出，而大多數(shù)低壓供電電流都很大，因此開發(fā)了許多非阻隔的DC/DC，它們基本上能夠分紅兩大類。一類在內(nèi)部含有功率開關(guān)元件，稱DC/DC改換器。另一類不含功率開關(guān)，需求外接功率MOSFET，稱DC/DC操控器。依照電路功用劃分，有降壓的STEP-DOWN、升壓的BOOST，還有能升降壓的BUCK-BOOST或SEPIC等，以及正壓轉(zhuǎn)成負(fù)壓的INVERTOR等。其間種類最多，發(fā)展最快的仍是降壓的STEP-DOWN。依據(jù)輸出電流的巨細(xì)，分為單相、兩相及多相。操控辦法上以PWM為主，少部分為PFM。

在非阻隔的DC/DC改換技術(shù)中，TI公司的預(yù)檢測(cè)柵驅(qū)動(dòng)技術(shù)選用數(shù)字技術(shù)操控同步BUCK，選用這種技術(shù)的DC/DC改換功率最高能夠到達(dá)97%，其間TPS40071等是其代表產(chǎn)品。BOOST升壓辦法也呈現(xiàn)了選用MOSFET替代二極管的同步BOOST的產(chǎn)品。在低壓范疇，添加功率的起伏很大，而且正在設(shè)法進(jìn)一步消除MOSFET的體二極管的導(dǎo)通及反向恢復(fù)問題。

二、開關(guān)電源吹響數(shù)字化號(hào)角

現(xiàn)在在整個(gè)的電子模擬電路體系中，電視、音響設(shè)備、照片處理、通訊、網(wǎng)絡(luò)等都逐步完成了數(shù)字化，而最終一個(gè)沒有數(shù)字化的堡壘就是電源范疇了。近年來，數(shù)字電源的研討氣勢(shì)不減，效果也越來越多。在電源數(shù)字化方面走在前面的公司有TI和Microchip。TI公司既有DSP方面的優(yōu)勢(shì)，又吞并了PWMIC專業(yè)制作商UNITRODE公司，該公司現(xiàn)已用TMS320C28F10制成了通訊用的48V輸出大功率電源模塊，其間PFC和PWM部分徹底為數(shù)字式操控。現(xiàn)在，TI公司現(xiàn)已研制出了多款數(shù)字式PWM操控芯片?，F(xiàn)在首要是UCD7000系列、UCD8000系列和UCD9000系列，它們將成為下一代數(shù)字電源的探路者。它們總體上既包含硬件部分，還要做軟件編程。硬件部分包含PWM的邏輯部分、時(shí)鐘、放大器環(huán)路的模數(shù)改換、數(shù)模改換以及數(shù)字處理、驅(qū)動(dòng)，同步整流的檢測(cè)和處理等。

現(xiàn)在在電源范疇里的競爭首要仍是功能價(jià)格的競爭，所以數(shù)字電源還有很長的路要走，然而電源范疇的數(shù)字化的號(hào)角現(xiàn)已吹響了。

三、初級(jí)PWM操控IC不斷優(yōu)化

有源箝位技術(shù)歷經(jīng)十余年經(jīng)久不衰，自從2002年VICOR公司此項(xiàng)專利技術(shù)到期解禁之后，各家公司開發(fā)的新式有源箝位操控IC如雨后春筍般出現(xiàn)，給用戶供給了充沛的挑選。

操控前期有源箝位操控技術(shù)的TI，不只保持了原有的UCC3580系列，又新開發(fā)了功能更優(yōu)越的UCC2891-94，它選用電流型操控辦法，歸納了高邊箝位、低邊箝位兩種操控計(jì)劃，給出了全新的操控技巧。OnSemi先推出了低壓(100V)有源箝位的NCP1560操控芯片，隨后又推出了高壓運(yùn)用的操控芯片NCP1280，它既處理了LCDTV等離子TV電源的要求，現(xiàn)在又直指下一代無電扇的PC機(jī)電源。

美國NS公司的5000系列中專門有一款LM5025的有源箝位操控IC，連名不見經(jīng)傳的Semtech公司也給出了有源箝位的操控芯片，類型是SC4910，可見其背面蘊(yùn)藏著巨大的市場商機(jī)。直到最近TI公司又推出的有源箝位操控ICUCC2897，現(xiàn)已將有源箝位的PWM操控做到了白璧無瑕。而臺(tái)商飛兆公司則給出了最廉價(jià)的有源箝位操控IC，即SD7558和SD7559。

在大功率范疇，全橋移相ZVS軟開關(guān)技術(shù)在處理開關(guān)電源的功率上功不可沒。從TI公司的UC3875到UCC3895，再從Linear公司的LTC1922到LTC3722添加了自適應(yīng)檢測(cè)技術(shù)，使全橋移相技術(shù)到達(dá)了高峰。然而，在同步整流技術(shù)遍及運(yùn)用的今日，它卻無法完成最佳的ZVS同步整流。因?yàn)槿珮蛞葡嚯娐吩诒举|(zhì)上是歸于非對(duì)稱的，它無法完成徹底的ZVS同步整流，因?yàn)槠涑ㄩ_和關(guān)斷進(jìn)程總有一半是硬開關(guān)，因此功率比不上對(duì)稱電路拓?fù)涞腪VS辦法的同步整流。最新的科技效果應(yīng)該是INTERSIL公司推出的PWM對(duì)稱全橋的ZVS操控IC-ISL6752。它既能操控初級(jí)側(cè)的四個(gè)MOS開關(guān)為ZVS作業(yè)狀況，又能精確地給出操控二次側(cè)的同步整流為ZVS作業(yè)狀況的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。選用這顆IC制作的400W的DC/DC再加上先進(jìn)的功率MOSFET，改換功率可到達(dá)95%。

關(guān)于小功率的開關(guān)電源，則仍舊是反激改換器的PWM操控IC，可是它必須要能很好地處理二次側(cè)的同步整流的操控辦法。OnSemi公司的NCP1207和NCP1377是高壓AC/DC范疇的佼佼者。若能再配上TI公司的反激改換器的同步整流操控IC-UCC27226，則能使它們成為簡直完美無瑕的高功率電源。低壓DC/DC范疇中的反激改換器操控IC中，Linear公司的LTC3806則是上乘之作。LTC3806不只能操控好PWM，還給出精確的二次側(cè)同步整流驅(qū)動(dòng)信號(hào)，是低壓小功率電源操控IC的創(chuàng)作。

綜上所述，開關(guān)電源設(shè)計(jì)時(shí)能夠挑選最佳操控辦法和最佳電路拓?fù)?。大功率?yīng)該是全橋ZVS加上二次側(cè)ZVS同步整流，典型操控IC是ISL6752；中等功率到小功率應(yīng)該是有源箝位正激改換ZVS軟開關(guān)配上二次側(cè)的預(yù)檢測(cè)柵驅(qū)動(dòng)技術(shù)的同步整流；而小功率應(yīng)該是配好同步整流的反激改換。當(dāng)然，這兒沒有肯定的邊界，僅僅不同的條件下應(yīng)該有相應(yīng)的最佳挑選。

四、同步整流技術(shù)完成高效

從上世紀(jì)90年代晚期同步整流技術(shù)誕生以來，開關(guān)電源技術(shù)得到了極大的發(fā)展，選用IC操控技術(shù)的同步整流計(jì)劃現(xiàn)已為研制工程師遍及承受，現(xiàn)在的同步整流技術(shù)都在盡力完成ZVS、ZCS辦法的同步整流。

從2002年美國銀河公司宣布了ZVS同步整流技術(shù)之后，現(xiàn)在已經(jīng)得到了廣泛運(yùn)用。這種辦法的同步整流系奇妙地將二次側(cè)驅(qū)動(dòng)同步整流的脈沖信號(hào)調(diào)為比一次側(cè)的PWM脈沖信號(hào)的上升沿超前，下降沿滯后的辦法完成了同步整流MOS的ZVS辦法作業(yè)。最新面世的雙輸出式PWM操控IC簡直都在操控邏輯內(nèi)添加了對(duì)二次側(cè)完成ZVS同步整流的操控端子。例如：Linear公司的LTC3722、LTC3723，INTERSIL公司的ISL6752等。這些IC不只盡力處理好初級(jí)側(cè)功率MOSFET的軟開關(guān)，而且著力處理好二次側(cè)的ZVS辦法的同步整流，改換功率可達(dá)94%以上。

在非對(duì)稱的開關(guān)電源電路拓?fù)渲?，特別是關(guān)于功能杰出的正激電路或正激有源箝位電路，在二次側(cè)的同步整流中，為了完成ZVS辦法的同步整流，消除MOSFET體二極管的導(dǎo)通損耗和反向恢復(fù)時(shí)間帶來的損耗，TI公司的專利技術(shù)"預(yù)檢測(cè)柵驅(qū)動(dòng)技術(shù)"在操控芯片中添加了許多的數(shù)字操控技術(shù)，正激電路同步整流的操控芯片UCC27228的誕生使正激電路的功率到達(dá)了前所未有的高功率。

再配合好初級(jí)側(cè)的有源箝位技術(shù)之后，使這種最新的電路模式既做到了初級(jí)側(cè)的軟開關(guān)ZVS辦法作業(yè)，又處理了磁芯復(fù)位及能量回饋，減輕了功率MOSFET的電壓應(yīng)力，還做到了二次側(cè)的ZVS最佳狀況的同步整流，歸納運(yùn)用這兩項(xiàng)技術(shù)的中小功率的DC/DC改換器，其功率都在94%以上，功率密度也都能到達(dá)200W/in以上。

能源緊缺急需節(jié)能方針出臺(tái)

現(xiàn)在我國制作的開關(guān)電源占了世界市場的80%，可是高端市場上簡直沒有咱們的比例。我國現(xiàn)在能源緊缺，而電源職業(yè)又是一個(gè)與能源耗費(fèi)密切相關(guān)的職業(yè)，所以需求政府以及學(xué)會(huì)集體應(yīng)該在幾個(gè)方面給電源的發(fā)展方向作出輔導(dǎo)。

首先，彩電電源的空載功耗。在城市里許多家庭晚上看完電視后，選用遙控關(guān)斷的辦法關(guān)機(jī)，使電力白白耗費(fèi)。這時(shí)彩電的空載損耗多在3.5W以上，歐洲標(biāo)準(zhǔn)是小于1W，日本標(biāo)準(zhǔn)是小于0.6W。

第二，國內(nèi)各個(gè)家電廠商關(guān)于電源的功率要求不高，只要求價(jià)格。例如，DVD出產(chǎn)商在外配電源適配器時(shí)，寧可挑選改換功率不足80%，空載損耗1.5W的49元一臺(tái)的適配器，卻不情愿挑選改換功率90%以上，空載損耗<0.6W的59元一臺(tái)的適配器。

現(xiàn)在，咱們國家的石油進(jìn)口現(xiàn)已超過50%，仍舊是缺油大國，假如私家車再多一些，咱們到哪里去弄石油？是否該用法令及方針去鼓舞企業(yè)和工程師多開發(fā)和出產(chǎn)高功率的電源呢？

• 凡本網(wǎng)注明"來源：智能制造網(wǎng)的所有作品，版權(quán)均屬于智能制造網(wǎng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)必須注明智能制造網(wǎng)，https://www.gkzhan.com。違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
• 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
• 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。