分布式电源系统中直流母线电压变换器的选择与(2)
2015-01-12 01:09
导读：如图2所示，在电路板上进行配电，最好的方法是使用一个在3.3 V与12 V之间的中间电压。在使用两级功率转换的情况下，这个中间母线电压不需要严格地进
如图2所示，在电路板上进行配电，最好的方法是使用一个在3.3 V与12 V之间的中间电压。在使用两级功率转换的情况下，这个中间母线电压不需要严格地进行稳压。新型负载点转换器的输入电压范围很宽，这就是说，产生中间母线电压的隔离式转换器可以用比较简单的方法来实现。对于负载点转换器来讲，最优的输入电压介于6 V至8 V之间，这时，功率损失最小。就两级转换的优化而言，这是最好的办法，尤其是对于功率为 150 W的系统。结果我们可以在很小的面积中、用数量很少的元件，设计出一个高效率的隔离式转换器。功能齐全的砖块型转换器使用的元件数量高达五十个还要多，整个设计不必要地变得十分复杂。如果把输出电压稳压电路去掉，可以大量地减少模块中的元件数量。直流母线电压转换器使用隔离式转换器，它工作在占空比为50 %的状态，因而可以使用比较简单、自行驱动的次级同步整流器，最大程度地提高了功率转换的效率，也最大程度地减轻了对输入电压和输出电压滤波的要求，而且还提高了可靠性。
用于电路板的两级功率转换的未来发展
直流母线电压转器是把48 V输入变成中间母线电压的新方法。中间母线电压为负载点转换器供电。做一个隔离式转换器并不难，它是开环的，占空比固定为50 %，把48 V输入电压变为 8 V的中间母线电压。它使用变比为3:1的变压器，再通过初级半桥整流器得到输入电压与输出电压的比为6：1。由于现在有了作为第二级的负载点转换器解决方案，例如 iPOWIRTM 技术，它的输入电压范围很宽，所以对于48 V系统来讲，这个方法极有吸引力，它也可以用于输入电压变化范围很宽的系统（36 V 至75 V）。 当输入电压在很宽范围变化时，输出电压也以同样的比率变化，所以如果输入电压在36 V至75 V的范围变化，输出电压的变化范围就是6 V至12 V。直流母线转换器作为前端电路加上作为第二级的iPOWIRTM，便构成高效率的两级功率转换方案。直流母线转换电路的效率最高、占的空间最小，在功率密度方面是最好的，大量地减少了元件数量，因而有利于降低总成本。这个方案对输入滤波和输出滤波的要求也是最低的，所以可以进一步减少电容器和其他元件。这种电源系统的控制、监控、同步以及顺序控制都大大地简化了。图3是直流母转换器设计的例子，其中使用了很有创意的新技术，因而可以达到这样的性能。如图4所示，可以利用直流母线转换器解决方案来实现两级供电系统。直流母线转换器芯片组四周是原边半桥整流器控制器和驱动器集成电路和MOSFET技术，正是由于这个芯片组，才能达到这样的性能。
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