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Vicor推出业界首创零电压开关ZVS技术的降压稳压器万芳

发布时间:2020-02-14 12:16:40 阅读: 来源:分裂机厂家

Vicor推出业界首创零电压开关(ZVS)技术的降压稳压器

Vicor公司推出了Picor PI33XX Cool-Power ZVS降压稳压器系列,这高效率的负载点DC-DC稳压器,为板级设计师提供最高的功率密度及设计灵活性。PI33XX系列集成了高性能零电压开关(ZVS)拓扑,增加了点负载性能,提供业界一流的效率,峰值效率高达98%。

Vicor营销和业务发展副总裁Robert Gendron说:“Picor PI33XX Cool-Power ZVS降压稳压器系列允许设计师在板上实现高性能的点负载点电源;负载点降压稳压器内集成ZVS软开关拓扑,创建了行业新的性能标准。结合Vicor各种功率传输至板上的方案,我们正在实现整个配电链,从输入直至点负载的最佳效率。”

高密度稳压器便随着最新IC集成技术、MOSFET及封装工艺的改良而不断发展。纵使这样,这些稳压器还是无法满足新系统的应用要求,尤其是系统内部的功率密度正日益提高。其主要原因是开关损耗阻碍稳压器MOSFET的内部性能。

导致稳压器MOSFET开关损耗主要原因是:高电平端MOSFET导通、米勒栅极电荷以及体二极管传导损耗。高电平端MOSFET导通时,正好是稳压器MOSFET进行最高电压和电流开关的时候,由此带来最大功率损耗。随着转换或稳压的输入电压的增高,这些损耗将进一步放大。

输入电压越高,主MOSFET的电压也就越高,导通损耗也就越大。这些开关损耗将阻碍整个功率系统的发展,无法取得突破性的进展。Vicor首席应用工程师ChrisSwartz举例说,“在工业流程控制系统中,要想将24V稳压至3.3V,需要通过两级降压稳压器:首先,将24V电压转换到12V;然后,再将12V电压转换到3.3V。相反,有些稳压器只需要一次转换,如PI33XX,可以直接将24V电压转换到3.3V,不仅提高效率,而且大幅降低成本,缩小空间,并提高可靠性。”

开关损耗还限制了稳压器的开关频率。开关频率越高,MOSFET开关时间就越长,损耗就越大。如果开关不能在高频切换,将限制更小型无源组件(电阻、电容和电感)的使用,从而使稳压器密度受到影响。

PI33XX采用零电压开关(ZVS)拓扑允许在更高频率和更高输入电压进行操作,而且不会牺牲效率。同传统稳压器采用的硬开关拓扑相比,零电压开关拓扑是一种软开关拓扑。同传统稳压器相比,PI33XX的软开关技术具有更高的效率以及更高的密度性能。零电压开关拓扑通常是成就高性能隔离电源的因素。在芯片内部集成零电压开关拓扑,实乃业界首创。

使用零电压开关拓扑,允许稳压器在高频工作,减少传统使用硬开关拓扑的降压稳压器的开关损耗,把效率提到最高。同时,内部补偿简单,允许高带宽,增益和相位裕度。PI33XX的高开关频率也降低了外部滤波元件的尺寸,提高了功率密度,同时实现了线级负载瞬变的快速动态响应。该系列产品在额定输入的所有电压范围内维持高开关频率工作,且没有降低效率,最小导通时间是20ns,支持输入电压高达36V时的最大压降转换。高效率偏压系统结合脉冲留白,令轻载效率非常出色。

PI33XX非常容易使用,只需要一个输出电感和最小的陶瓷电容作为输入和输出的滤波,便可以组成一个完整的高性能稳压器。无需频率补偿、外部参数设置或增加外部元件。引脚对引脚兼容,可很容易的转换更高或更低电流的元件,只需以“拿掉-贴上”的方式布线,加快了产品上市时间。产品可工作在较宽的-40°C至125°C温度范围,允许在绝大多数环境下使用。

PI33XX在高密度的10mm×14mm×2.56mmLGA封装系统(SIP)内高度集成了控制电路、功率半导体和辅助组件。PI33XX降压稳压器可将8V至36V的输入电压转换为1V至16V的输出电压,输出电流高达10A,输出功率高达120W。无需任何额外的元件,采用单线均流方式,交错使用六个之多的PI33XX降压稳压器,可进一步增加输出功率。

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