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          分比式功率——配合未來電源發(fā)展的架構

          作者: 時間:2009-07-03 來源:網(wǎng)絡 收藏

            由于VTM負責在負載點變壓,它的K比值最高可達到200,分比母線因此無須受負載電壓限制,可設定在任何一點上,甚至可把分比母線設定跟電源電壓相同。如圖5, 負載電壓是1V,分比母線可設定為48V,完全不受負載電壓或PRM與VTM的距離影響,不需在輸送損耗與轉換損耗中折沖取舍。重點是FPA把變壓的部份放在負載點,克服了IBA面對的難題,占空比可達100%。FPA的瞬變反應較IBA理想。如前述,IBA把電感器放在中轉母線與負載之間,產(chǎn)生電流慣性。在FPA分比母線與負載之間沒有電感器(圖6),由于VTM不受電感慣性左右,可快速的反應負載變化。在分比母線的電容由于沒有電感的阻隔,可對負載有效旁路,該電容相等于在負載加上1/K2倍電容值,這便無須在負載點加上大電容。圖7清楚表示在FPA只需用上4uF的電容便可以取代IBA中的10000uF電容。

          分布式功率架構優(yōu)化轉換及傳輸效率

          FRA的功率存儲及瞬變反應架構

          FRA的瞬變反應更佳

            FPA的控制架構

            PRM內(nèi)的控制系統(tǒng)和輔助ASICs令PRM可以用不同的方法來控制VTM的輸出電壓。

            本地閉環(huán)(圖8)是最簡單的方法。PRM感應它自己的輸出電壓,再調整及維持分比母線電壓在一個常數(shù)。負載電壓按VTM的輸出阻抗的比例升降 (Vf K-IoutRout)。 一個PRM可同時連接多個VTM。

          FRA架構

            自適應閉環(huán)(圖9)。由VTM把訊號傳送給PRM,讓PRM調整分比母線。以補償VTM的輸出阻抗。自適應閉環(huán)只需要在VTM與PRM之間接上簡單、非隔離的反饋電路,它的穩(wěn)壓精度便可達+/-1%。

          FRA架構

            遙感閉環(huán)(圖10)把負載電壓反饋到PRM。這方法的穩(wěn)壓精度最高可達+/-0.2%,但可能需要隔離反饋環(huán)路。PRM可連接多只VTM,其中一個VTM提供反饋訊號。

          FRA架構

            分比式功率架構,未來的

            盡管IBA對于低電壓應用,它仍然是有效及成本低的方案,但由于IBA有其固有的局限,在結構上互相沖突,它需要妥協(xié)折沖傳輸損耗與轉換損耗,及犧牲瞬變反應。

            反觀FPA及VI晶片,沒有了這些局限。VI晶片是非常靈活、高效的元件,它可以用在集中式、分布式和中轉母線架構,工程師可即時提升系統(tǒng)的表現(xiàn),大大縮小系統(tǒng)空間,改善瞬變、散熱噪聲等的問題。FPA及VI晶片,將是未來及元件的典范。


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