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怎么样设计才能缩小交流稳压电源的尺寸?

在大多数情况下,可用的交流稳压电源电路板空间总是不够包容一切的部件,有限的空间需求承载更多的特性和功用。高集成度和摩尔定律在减小设备尺度方面十分有用,但关于直流(DC/DC)变换器却作用不大,由于功率变换器往往要占用30%到50%的体系空间。那么,怎样才能打破这一瓶颈呢?

         进步工作频率无疑是一个明显的计划。大多数负载点交流稳压电源均为选用降压拓扑结构的开关变换器。进步开关频率能够下降满意交流稳压电源规划标准所需的电感和电容。鉴于电感器和电容器一般占用大部分的DC/DC变换器空间,如图1(a)所示,这样做可能十分有用。但事实上却并非那么简略。那么,究竟是为什么呢?

怎么样才能缩小交流稳压电源的尺寸?

 图1:500kHz时12VIN,10AOUT降压变换器(a)和每相2MHz时串联电容器(b)的尺度比照

        盲目进步频率会添加功耗。开关频率与损耗呈正比,每次开关电源时,都会产生能耗。其间,变换功率下降和散热可能是首要问题。现在,大多数变换器的频率都限于数百千赫的范围内。而频率高于1MHz的变换器一般都是典型的低电压(5V及以下)和低电流(小于1A)类型。

  是时分在降压的领域之外寻觅其他解决计划了。几十年来,降压变换器一直是业界的主选计划,但一起它也存在基础性的缺点。现在,我们推出了一种新式DC/DC变换器拓扑结构,其为高电压变换比负载点的使用进行了优化。该串联电容器降压变换器在不影响功率的情况下,可完成数兆赫的操作频率。如图1(b)所示,全体解决计划的尺度进行了大幅缩小。根据TPS54A20的串联电容器降压变换器与图1(a)中的降压变换器具有相同的输入和输出条件时,尺度却比后者小8倍。即1,270 mm3 vs 157 mm3。

500kHz时12 VIN,10 AOUT降压变换器(a)和每相2MHz时串联电容器(b)的高度比照

  交流稳压电源尺度的减小为我们供给了更多的时机。比照图2中所示的高度剖面图我们能够看到,惯例降压变换器的高度为4.8毫米,但是关于反面部件而言,这一高度远超许多体系的高度限制。串联电容降压变换器(1.2毫米高)的低断面能够让您将交流稳压电源置于交流稳压电源电路板反面,这样便能够开释名贵的顶侧基板面。之前将整个10A变换器置于其反面在之前不太实际,由于无源部件体积过大, 但现在有了TPS54A20,一切便成了可能。

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