VI BRICK白皮书 打印 PDF
分比功率架构和VI BRICK
灵活、优越的功率系统方案

VI BRICK VTM(电压转换模块):
正弦振幅转换器(SAC™)

VI BRICK VTM电压转换模块 (图1) – 是分比式功率架构(FPA)的其中一个基要元件‧它是一个按专利的零电流 – 零电压(ZCS-ZVS) 开关技术设计的阔范围电压输入、高效率电压转换的正弦振幅转换器。

图1: VI BRICK VTM (电压转换模块)
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图2所示是正弦振幅转换器的简化电路。 其功率转换是一个低电荷(Q),高频的控制振荡器。而且是共模对称和具极高的频谱纯度,从而获得接近不带噪声的操作。其控制架构是把工作频率锁定在功率转换的谐振频率,达至最佳的效率,和抵消电抗成份把输出阻抗减至最低。单个VTM的Rout值可少至0.8毫欧母。如这还是不够少,或需要更大功率时,可并联多个VTM,倍大输出,并且可以均流。以正弦振幅转技术为基础的VTM不单静噪和功能强大, 可以当作为一个线性电压 / 电流转换器,并且其输出阻抗直至约1MHz都是平值的。

图2: 正弦振幅转换器的简化电路图
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SAC VTM的次级电流基本上是纯正弦波。图3所示是其中一个VTM的工作波形,显示出其纯正弦波,低输出阻抗及快速的响应。 注意图4a所示的波形中, 时间刻度只是每格200纳秒, 并且测试时负载是不带任何输出电容的。而图4b则显示VTM极少和非感性的输出阻抗,差不多可以在100%负载阶跃电流时做出即时响应。这是由于VTM内部是不带稳压电路,没有环路延时或稳定性问题,也不需花时间在内部控制电路反应负载变化。内部ASIC控制器只需不断地控制开关频率同步化至谐振工作便可。

图3: 其中一款SAC VTM的波形
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图4: VTM动态响应
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VI BRICK VTM – 转换及隔离

VI BRICK VTM提供输入对输出隔离,可应付讲求速度、高密度和高效率的负载点应用,如DSP、FPGA、ASIC、处理器核心和微处理器等。 它的响应时间更少于1微秒,能输出100A,效率非常高。

VTM可以想象为一个固定比率的DC-DC变压器并带以下特点:

  • 输入范围和48V和24V PRM兼容;
  • 输出高达400W或100A;
  • 功率密度高达390W/in3;
  • 效率达 97%;
  • 2.08in2的封装能承受2,250Vdc隔离;
  • 负载点处很少的功耗;
  • 输出阻坑很少而获很快的动态响应
  • 在DC-DC的功率转换,VTM是和PRM(下一节)一同使用的。其中PRM提供了软起动, 稳压及起动时发出Vcc脉冲给VTM的VC(VTM Control)控制阜。 如系统可提供Vcc脉冲, VTM仍可能单独工作的。 请参考应用文章AN: 007。



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