新型功率系统级封装隔离DC-DC转换器.pdf
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【新型功率系统级封装隔离DC-DC转换器】 在现代电子设备中,高效能的电源管理系统至关重要,尤其是在通信系统中。新型功率系统级封装隔离DC-DC转换器是一种旨在优化性能、尺寸和效率的电源解决方案。它综合了分布式电源(DPA)和中间总线架构(IBA)的优点,克服了它们各自的局限性。 分布式电源(DPA)系统以其高效率著称,但由于需要较大的体积和较高的成本,限制了其应用范围。相反,中间总线架构(IBA)在狭窄的电压范围内表现出极高的功率密度和效率,但在宽范围稳压情况下效率较低。在IBA中,每个非隔离式功率转换器(NiPOL)的输入电压变化与中间总线转换器(IBC)的降压比率成反比,这降低了成本和尺寸,但也导致更高的分布损耗,从而影响整体效率。 Picor公司的Cool-PowerTM PI3101隔离式DC-DC转换器是一个创新产品,它将DPA的高效能与IBA的小型化结合起来。PI3101提供3.3V输出,额定功率60W,具备超高的功率密度,能够在36V-75V的宽输入电压范围内工作。通过集成的功率系统级封装(PSiP)技术,这款转换器的尺寸缩小了一半以上,比许多传统的NiPOL转换器更小,适合空间有限的应用。 PI3101采用了专利的双箝位零电压开关(DCZVS)降压-升压拓扑,结合平面磁器件,实现低漏抗和高效的功率传递。控制技术和门极驱动技术确保了精确的时序管理和高性能功率转换。高开关频率(超过1MHz)得以实现,得益于优化的PCB布局和高密度表贴功率封装,同时也提供了多种冷却方案,增强了系统可靠性。 此外,PI3101省去了光电隔离,采用专有的采样反馈控制,简化了环路补偿组件。内置的高品质因数MOSFET技术确保了高效运行。转换器具有+/-10%的电压调整范围,支持远程开关和温度监控功能,以及全面的保护机制,包括电流限制、输入过压/欠压保护、过热保护和自动重启功能。 图1展示了PI3101典型应用中的完整电源系统,表明了其在系统中的简洁集成。性能比较显示,PI3101超越了当前市场上的1/16砖式电源转换器,无论是在转换效率、尺寸还是功能方面。 总的来说,新型功率系统级封装隔离DC-DC转换器如PI3101代表了电源设计的前沿,它通过创新的技术和封装方法,实现了高效、紧凑且功能丰富的电源解决方案,适应了现代电子设备对小型化和高效能的需求。这种技术不仅改善了传统电源架构的缺点,也为未来的电源设计开辟了新的可能性。
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