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【技术要点】深度解析AC-DC电源设计

2013-06-17 09:11
姚看江湖
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  满负载效率主要由转换器功率水平的传导损耗来决定,因此,在这些条件下,几乎没有一种控制器有所助益。不过,要保持较高的轻载效率,倒有好几种控制器技术可供考虑。FAN9612是一款交错式双BCMPFC控制器,其利用一个内部固定最大频率钳位来限制轻载下和AC输入电压的过零点附近的与频率相关的CossMOSFET开关损耗。在AC线电压部分VIN>VOUT/2期间,采用谷底开关技术来感测最佳MOSFET导通时间,进一步降低Coss电容性开关损耗。另一方面,当VIN

【技术要点】深度解析AC-DC电源设计   

图5.PFC相位管理(1→2,19%=64W;2→1,12%=42W)

  AHB隔离式DC-DC转换器的实现方案可采用AHB控制器FSFA2100来实现。这种先进的集成度让设计人员利用较少的外部元件即可获得高达420W的极高效率。把这三大关键功能整合在单个封装中,可避免对ZVS所需的死区时间的编程任务,并把内部驱动器与MOSFET之间的栅极驱动寄生电感减至最小。SIP功率封装中的功耗大部分源于内部MOSFET的开关,因此需要一个小型挤压式散热器,尤其是对无强制空气冷却的300W设计。

  总的AC-DC系统包括输入EMI滤波器、桥式整流器、交错式BCMPFC和AHBDC-DC,它获得的总体效率如图6所示。在Vin=120VAC时,该设计峰值效率为91%;Vin=230VAC时为92%;Vin=120VAC或230VAC,以及POUT>38%(114W)时,大于90%。

【技术要点】深度解析AC-DC电源设计   

图6.测得的总体系统效率(包含了EMI滤波器)

  磁性元件设计、功率半导体选择、PCB版图、散热器选择以及控制器特性,所有这些都必须完全协同工作,才能成功实现一个在大负载范围上可获得高效率的小型AC-DC电源设计。对于一个特定应用,根据系统的具体要求,可能有一个以上的理想解决方案。
 

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