在使用電源時,每個系統都有特定的需求,尤其是DC/DC轉換器(隔離和非隔離)。雖然可以從各種供應商處獲得數百個標準部件,這些部件可以廣泛地滿足效率,密度,尺寸,成本和其他關鍵設計規范,但某些產品具有非常具體的要求。它可能是更高的輸入或輸出電壓,更快的開啟,或不屬于標準產品的不同電流限制。
這意味著您要么在內部設計,要么獲得自定義解決方案。這兩種方法都是昂貴且耗時的。但是,如果您可以采用標準部件并根據您的特定系統需求快速定制,則可以節省時間,資金和資源。 Vicor通過為其高性能VI Chip PRM模塊添加用戶可配置功能來實現這一目標。盡管PRM模塊作為標準部件提供,但是添加了一些具有固有可配置性的成員,可以使用供應商的名為PowerBench的在線工具套件進行訪問。
可配置模塊
Vicor VI芯片PRM是一種非常高效的非隔離式DC/DC轉換器模塊系列,能夠提升和補償各種輸入電壓,并提供可調節的可調輸出電壓。作為獨立設備,這些模塊可用作非隔離電壓調節器,適用于無數負載點(POL)應用。然而,當Vicor的PRM與公司的VTM電流倍增器結合使用時,它可以生成完整的隔離式DC/DC解決方案,具有高效率和功率密度,適用于分解式總線電壓應用,或用于隔離POL的高降壓比DC/DC解決方案應用。 VTM模塊提供負載點,固定比率電壓轉換,具有極快的瞬態響應和隔離至2,250 VDC。
根據制造商的說法,PRM型號與標準的取放和表面貼裝組裝工藝兼容。通孔選項僅適用于全芯片封裝。如圖1所示,PRM模塊采用全芯片和半芯片封裝格式。雖然尺寸為0.87 x 0.65 x 0.265英寸(22.0 x 16.5 x 6.73 mm)的半芯片封裝可以以高達97%的效率轉換高達500 W的功率,并且前所未有的功率密度高達1,700 W/in.3(10 3 W/cm3),尺寸為0.87 x 1.28 x 0.265英寸(22.0 x 32.5 x 6.73 mm)的全芯片模塊可提供高達250 W的轉換性能。這些模塊提供寬輸入電壓范圍,針對24,36,45和48 V輸入進行了優化,具有48 V穩壓輸出,可在寬輸出范圍內進行調整。
圖1:PRM模塊包括全芯片和半芯片封裝。
為了在高輸出功率和高功率密度下提供更高的效率,客戶可配置的PRM模塊采用了高頻ZVS降壓 - 升壓技術。 ZVS拓撲的使用促進了高頻操作,通過最小化與使用硬開關拓撲的傳統降壓調節器相關的顯著開關損耗來最大化效率。同時,高開關頻率還減小了外部濾波器元件的尺寸,從而提高了功率密度,同時實現了對線路和負載瞬態的快速動態響應。
在線設計工具
目前,PRM系列中有四個用戶可配置的成員,如表1所示。雖然所有四種可配置型號的標稱輸入為48 V,但輸入電壓范圍寬或者狹窄。例如,型號PRM48AH480T200A00和PRM48AF480T400A00可處理36至75 V的輸入范圍,而PRM48BH480T250A00和PRM48BF480T500A00可提供38至55 V的輸入范圍.Vicor VI芯片產品線經理Ian Mazsa表示,配置的原因是什么可能的PRM是在每個可配置的PRM中包含微控制器。因此,設計人員可以使用名為PowerBench的公司在線設計工具套件訪問PRM模塊的內部固件,Mazsa解釋說。 “該工具允許設計人員指定在制造過程中編入產品的參數,”他補充道。
表1:可以使用PowerBench設計工具進一步配置PRM模塊。
根據Vicor的VI Chip產品經理,易于使用的PowerBench用戶界面(圖2)使設計人員能夠靈活地微調輸入和輸出電壓參數,并能夠指定欠壓和過壓鎖定限制,包括輸出電流限制。此外,設計人員可以修改開啟延遲和輸出上升時間。 “所有這些變化都可以在不使用任何外部電路的情況下實現,”Mazsa指出。
實質上,要配置PRM,用戶首先選擇所需的電壓范圍,寬或窄。然后,工程師填寫輸入電壓參數,如低壓輸入,標稱,高壓輸入,欠壓鎖定,欠壓鎖定滯后,過壓鎖定和過壓鎖定遲滯,如圖2所示。
接下來,用戶選擇輸出參數,如VOUT設定點,最大調整,開啟延遲和輸出上升時間。選擇輸出參數后,用戶可根據輸出功率要求和配置產品的溫度等級(T或M)選擇封裝尺寸。選擇封裝尺寸和產品等級后,在線工具會提供負載電流范圍。設計人員必須根據設計工具提供的范圍設置負載電流限制。
圖2:PowerBench使設計人員能夠微調用戶可配置的PRM模塊。
配置過程完成后,PowerBench將為唯一配置的零件生成數據表,以及包含定價信息的零件號。該工具允許您在My Designs帳戶下在線保存自定義設計參數(用戶必須先注冊才能創建My Designs帳戶)。
總之,Vicor的可配置PRM模塊為設計人員提供了進一步微調標準電源模塊的選項,以滿足特定的系統需求,無需使用任何外部組件或在制造過程中進行任何更改。通過使用這些部件及其相關工具,電源設計人員可以節省時間,資金和設計資源。
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