电源架构 分比式功率
分比式功率架构把DC-DC转换器的功能重新编排; 并以晶片封装的元件来实现。 它的主要元件是预稳压模块(PRM)和电压转变模块(VTM)。PRM只有稳压功能, VTM具变压和隔离功能,PRM和VTM合起来,就能实现DC-DC转换器的功能。 PRM可接受宽广的输入电压及把它转换为一个稳压的分比母线(Vf)传送到VTM。 VTM作为负载点转换器,把分比母线升压或 降压,提供隔离电压给负载。负载变化由反馈电路传到PRM,由PRM 调控分比电压,实现稳压。
跟分布式架构或中转母线架构不一样, 在分比式架构, 稳压功能由PRM提供, 可远离负载。VTM作为负载点的转换器, 它不需要提供稳压的功能, 可以无须靠近负载。 它只负责按K比值 “倍大电流” 或 “降低电压” (VOUT = Vf ? K),VTM可在整个转换周期传送电流,它的占空比是百份之一百。FPA以分比母线传输功率,可以较随意的选择电压,无须如前所述的IBA架构,因固有的冲突,中转电压只能选定在稍高于负载的电压,否则它的占空比将无法管理。
由于VTM负责在负载点变压,它的K比值最高可达到200,分比母线因此无须受负载电压限制,可设定在任何一点上,甚至可把分比母线设定跟电源电压相同。如图5, 负载电压是1V,分比母线可设定为48V,完全不受负载电压或PRM与VTM的距离影响,不需在输送损耗与转换损耗中折冲取舍。重点是FPA把变压的部份放在负载点,克服了IBA面对的难题,占空比可达100%。FPA的瞬变反应较IBA理想。如前述,IBA把电感器放在中转母线与负载之间,产生电流惯性。在FPA分比母线与负载之间没有电感器(图6),由于VTM不受电感惯性左右,可快速的反应负载变化。在分比母线的电容由于没有电感的阻隔,可对负载有效旁路,该电容相等于在负载加上1/K2倍电容值,这便无须在负载点加上大电容。图7清楚表示在FPA只需用上4uF的电容便可以取代IBA中的10000uF电容。
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