直流模塊電源中如何成功選擇拓?fù)?/h1>
來源： 發(fā)布時間：2020-03-28 10:31:50 1160 次瀏覽
較為常見的模塊電源分為AC-DC與DC-DC兩種。關(guān)于AC-DC模塊電源，無論是網(wǎng)絡(luò)上還是實際電源設(shè)計上都有不少的探討，反倒是DC-DC模塊電源的相關(guān)資料卻較少。本文就將針對這種情況，對DC-DC模塊電源進行梳理，為大家分析出哪種拓?fù)潆娐犯尤菀讓崿F(xiàn)，且性能更佳。
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此處說的DC-DC模塊電源，應(yīng)該指的是工業(yè)、軌道交通、通信、軍事上用的嵌入式模塊電源，這類電源追求的是高可靠性、高功率密度、高效率，就目前而言， 對成本雖有要求，但遠(yuǎn)沒有常規(guī)的AC-DC那么敏感。且為了達(dá)到高性能，一般不會像AC-DC那樣，DC-DC模塊電源在設(shè)計時，為方便設(shè)計的靈活性，不 太用集成度高的IC。
一般而言，流行于市面上的DC-DC模塊電源（隔離型），功率等級基本在1kw以內(nèi)（功率再大一點的，可通過多模塊并聯(lián)均流實現(xiàn)），輸入電壓范圍從 2.5V到650V不等，輸出電壓則從1V到60V不等，而模塊在設(shè)計時，對拓?fù)涞倪x擇主要從這三方面考慮了：輸入、輸出、功率等級。
Royer（自激推挽）
一般用于低輸入電壓的場合（如2.5V，5V），且功率不大（如2W以內(nèi)），另外Royer是非穩(wěn)壓的，若需要穩(wěn)壓，則需要在模塊里面加入線性穩(wěn)壓線路；
常規(guī)反激（包括IC控制的反激和RCC）
用于模塊電源中的常規(guī)反激，一般功率不超過50W，輸入電壓覆蓋9V到1000V，均有模塊產(chǎn)品出現(xiàn)；同步整流技術(shù)是反激變換器設(shè)計中的一個難點，也是專 利壁壘比較多的一個點，市場上的小功率DC-DC模塊大多用這種拓?fù)洌恢劣?/span>RCC，最大的優(yōu)點是便宜，但它對器件的一致性要求太高，而且還是變頻的，并不 太適合用來**高性能模塊電源，早年的模塊電源有人用過，現(xiàn)在用的人越來越少了。
有源鉗位反激/有源鉗位正反激
有源鉗位反激是有源鉗位技術(shù)與常規(guī)反激變換器結(jié)合的產(chǎn)物，開關(guān)管應(yīng)力低，效率高，EMI特性好是它的優(yōu)點，但技術(shù)復(fù)雜，同步整流也不好搞定，所以盡管它的 優(yōu)點很多，但市場上用這種拓?fù)渥霎a(chǎn)品的并不多見；至于有源鉗位正反激技術(shù)，比有源鉗位反激技術(shù)更復(fù)雜，正反激最大的優(yōu)點就是輸出紋波小，尤其是 0.5duty時理論紋波為零，可在一些高性能DC-DC模塊電源中見到這種拓?fù)洌?/span>
有源鉗位正激，最開始是vicor的專利拓?fù)洌?/span>2003年專利到期，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，可以說是模塊電源里最著名也是最成熟的一個拓?fù)淞耍Ｓ糜?/span> 50W---200W功率等級，輸入電壓不超過100V的場合，幾乎每一家做模塊的企業(yè)都會用到這種拓?fù)洌敵鲭妷簭?/span>1V到15V均有。
硬開關(guān)半橋（全橋）
常見于低壓大功率的模塊，如低壓半磚模塊、全磚模塊，一般介于200W---800W之間，也有人用作高壓輸入模塊，如200V---400V輸入，但不多見。
移相全橋（PSFB）
大概90年代開始流行，玩大功率的應(yīng)該很熟，在高壓大功率DC-DC模塊，主要用這種拓?fù)淞耍?/span>DC-DC模塊一般輸入電壓比較寬，LLC雖有效率上的優(yōu) 勢，但在寬輸入電壓范圍應(yīng)用場合不合適），市面上能夠見到的用PSFB的DC-DC模塊產(chǎn)品基本參數(shù)為：輸入200V--400V（或輸入400V--- 650V）、輸出600W、800W、1000W、尺寸多為標(biāo)準(zhǔn)全磚尺寸，完善的保護機制，多模塊并聯(lián)冗余能力。
較為常見的模塊電源分為AC-DC與DC-DC兩種。關(guān)于AC-DC模塊電源，無論是網(wǎng)絡(luò)上還是實際電源設(shè)計上都有不少的探討，反倒是DC-DC模塊電源的相關(guān)資料卻較少。本文就將針對這種情況，對DC-DC模塊電源進行梳理，為大家分析出哪種拓?fù)潆娐犯尤菀讓崿F(xiàn)，且性能更佳。
此處說的DC-DC模塊電源，應(yīng)該指的是工業(yè)、軌道交通、通信、軍事上用的嵌入式模塊電源，這類電源追求的是高可靠性、高功率密度、高效率，就目前而言， 對成本雖有要求，但遠(yuǎn)沒有常規(guī)的AC-DC那么敏感。且為了達(dá)到高性能，一般不會像AC-DC那樣，DC-DC模塊電源在設(shè)計時，為方便設(shè)計的靈活性，不 太用集成度高的IC。
一般而言，流行于市面上的DC-DC模塊電源（隔離型），功率等級基本在1kw以內(nèi)（功率再大一點的，可通過多模塊并聯(lián)均流實現(xiàn)），輸入電壓范圍從 2.5V到650V不等，輸出電壓則從1V到60V不等，而模塊在設(shè)計時，對拓?fù)涞倪x擇主要從這三方面考慮了：輸入、輸出、功率等級。
Royer（自激推挽）
一般用于低輸入電壓的場合（如2.5V，5V），且功率不大（如2W以內(nèi)），另外Royer是非穩(wěn)壓的，若需要穩(wěn)壓，則需要在模塊里面加入線性穩(wěn)壓線路；
常規(guī)反激（包括IC控制的反激和RCC）
用于模塊電源中的常規(guī)反激，一般功率不超過50W，輸入電壓覆蓋9V到1000V，均有模塊產(chǎn)品出現(xiàn)；同步整流技術(shù)是反激變換器設(shè)計中的一個難點，也是專 利壁壘比較多的一個點，市場上的小功率DC-DC模塊大多用這種拓?fù)洌恢劣?/span>RCC，最大的優(yōu)點是便宜，但它對器件的一致性要求太高，而且還是變頻的，并不 太適合用來**高性能模塊電源，早年的模塊電源有人用過，現(xiàn)在用的人越來越少了。
有源鉗位反激/有源鉗位正反激
有源鉗位反激是有源鉗位技術(shù)與常規(guī)反激變換器結(jié)合的產(chǎn)物，開關(guān)管應(yīng)力低，效率高，EMI特性好是它的優(yōu)點，但技術(shù)復(fù)雜，同步整流也不好搞定，所以盡管它的 優(yōu)點很多，但市場上用這種拓?fù)渥霎a(chǎn)品的并不多見；至于有源鉗位正反激技術(shù)，比有源鉗位反激技術(shù)更復(fù)雜，正反激最大的優(yōu)點就是輸出紋波小，尤其是 0.5duty時理論紋波為零，可在一些高性能DC-DC模塊電源中見到這種拓?fù)洌?/span>
有源鉗位正激，最開始是vicor的專利拓?fù)洌?/span>2003年專利到期，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，可以說是模塊電源里最著名也是最成熟的一個拓?fù)淞耍Ｓ糜?/span> 50W---200W功率等級，輸入電壓不超過100V的場合，幾乎每一家做模塊的企業(yè)都會用到這種拓?fù)洌敵鲭妷簭?/span>1V到15V均有。
硬開關(guān)半橋（全橋）
常見于低壓大功率的模塊，如低壓半磚模塊、全磚模塊，一般介于200W---800W之間，也有人用作高壓輸入模塊，如200V---400V輸入，但不多見。
移相全橋（PSFB）
大概90年代開始流行，玩大功率的應(yīng)該很熟，在高壓大功率DC-DC模塊，主要用這種拓?fù)淞耍?/span>DC-DC模塊一般輸入電壓比較寬，LLC雖有效率上的優(yōu) 勢，但在寬輸入電壓范圍應(yīng)用場合不合適），市面上能夠見到的用PSFB的DC-DC模塊產(chǎn)品基本參數(shù)為：輸入200V--400V（或輸入400V--- 650V）、輸出600W、800W、1000W、尺寸多為標(biāo)準(zhǔn)全磚尺寸，完善的保護機制，多模塊并聯(lián)冗余能力。
此處說的DC-DC模塊電源，應(yīng)該指的是工業(yè)、軌道交通、通信、軍事上用的嵌入式模塊電源，這類電源追求的是高可靠性、高功率密度、高效率，就目前而言， 對成本雖有要求，但遠(yuǎn)沒有常規(guī)的AC-DC那么敏感。且為了達(dá)到高性能，一般不會像AC-DC那樣，DC-DC模塊電源在設(shè)計時，為方便設(shè)計的靈活性，不 太用集成度高的IC。
一般而言，流行于市面上的DC-DC模塊電源（隔離型），功率等級基本在1kw以內(nèi)（功率再大一點的，可通過多模塊并聯(lián)均流實現(xiàn)），輸入電壓范圍從 2.5V到650V不等，輸出電壓則從1V到60V不等，而模塊在設(shè)計時，對拓?fù)涞倪x擇主要從這三方面考慮了：輸入、輸出、功率等級。
Royer（自激推挽）
一般用于低輸入電壓的場合（如2.5V，5V），且功率不大（如2W以內(nèi)），另外Royer是非穩(wěn)壓的，若需要穩(wěn)壓，則需要在模塊里面加入線性穩(wěn)壓線路；
常規(guī)反激（包括IC控制的反激和RCC）
用于模塊電源中的常規(guī)反激，一般功率不超過50W，輸入電壓覆蓋9V到1000V，均有模塊產(chǎn)品出現(xiàn)；同步整流技術(shù)是反激變換器設(shè)計中的一個難點，也是專 利壁壘比較多的一個點，市場上的小功率DC-DC模塊大多用這種拓?fù)洌恢劣?/span>RCC，最大的優(yōu)點是便宜，但它對器件的一致性要求太高，而且還是變頻的，并不 太適合用來**高性能模塊電源，早年的模塊電源有人用過，現(xiàn)在用的人越來越少了。
有源鉗位反激/有源鉗位正反激
有源鉗位反激是有源鉗位技術(shù)與常規(guī)反激變換器結(jié)合的產(chǎn)物，開關(guān)管應(yīng)力低，效率高，EMI特性好是它的優(yōu)點，但技術(shù)復(fù)雜，同步整流也不好搞定，所以盡管它的 優(yōu)點很多，但市場上用這種拓?fù)渥霎a(chǎn)品的并不多見；至于有源鉗位正反激技術(shù)，比有源鉗位反激技術(shù)更復(fù)雜，正反激最大的優(yōu)點就是輸出紋波小，尤其是 0.5duty時理論紋波為零，可在一些高性能DC-DC模塊電源中見到這種拓?fù)洌?/span>
有源鉗位正激，最開始是vicor的專利拓?fù)洌?/span>2003年專利到期，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，可以說是模塊電源里最著名也是最成熟的一個拓?fù)淞耍Ｓ糜?/span> 50W---200W功率等級，輸入電壓不超過100V的場合，幾乎每一家做模塊的企業(yè)都會用到這種拓?fù)洌敵鲭妷簭?/span>1V到15V均有。
硬開關(guān)半橋（全橋）
常見于低壓大功率的模塊，如低壓半磚模塊、全磚模塊，一般介于200W---800W之間，也有人用作高壓輸入模塊，如200V---400V輸入，但不多見。
移相全橋（PSFB）
大概90年代開始流行，玩大功率的應(yīng)該很熟，在高壓大功率DC-DC模塊，主要用這種拓?fù)淞耍?/span>DC-DC模塊一般輸入電壓比較寬，LLC雖有效率上的優(yōu) 勢，但在寬輸入電壓范圍應(yīng)用場合不合適），市面上能夠見到的用PSFB的DC-DC模塊產(chǎn)品基本參數(shù)為：輸入200V--400V（或輸入400V--- 650V）、輸出600W、800W、1000W、尺寸多為標(biāo)準(zhǔn)全磚尺寸，完善的保護機制，多模塊并聯(lián)冗余能力。
