下一代48伏分布式电源架构的电源设计.docx

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下一代48伏分布式电源架构的电源设计 假如要保留紧凑砖型模式的同时缩减电源尺寸，就会遇到如何处理高功率密度所需的散热问题，如何将全部必要组件集成在有限的空间内等等问题。本文就是介绍针对这一问题所绽开的既可以节约空间又能够简化48V分布式电源架构(DPA)应用的前端设计方法。 为了在保留紧凑砖型模式的同时缩减电源尺寸，电源制造商必需降低砖型模块的高度，并(或)尽量将外部的供电元件移至砖型模块内部。但同时采取上述两种做法却给电源设计者带来了诸多挑战，其中包括：如何处理高功率密度所需的散热问题，如何将全部必要组件集成在有限的空间内等等。 为了解决这些挑战，西恩迪技术(C&D)公司电力电子部的工程师们的目标是创造一种600瓦的砖型模块原型，既可以节约空间又能够简化48V分布式电源架构(DPA)应用的前端设计。 碳化硅半导体 通过升压转换器集成满意EN61000-3-2要求的有源PFC是原型设计的一个主要目标。设计的难点在于：为了将模块高度保持在标称半英寸高模块的公差范围内，很明显需要使用的开关频率将大大高于离散PFC阶段通常所具有的开关频率。这意味着，为了让PFC级满意规格要求并且将功耗减至最低，需要复合缓冲电路或一系列肖特基二极管的保护。不幸的是，这两种作法所需要的空间都违背了原型设计的微型化目标。好在设计人员已经找到了一种解决方法，即最新的碳化硅(SiC)半导体技术。 电子工程师们非常熟识一条自然定律：器件的额定电压越高，其开关速度就越慢。正因为如此，SiC二极管(额定电压为600伏或以上，可轻松的在升压电源电压下工作，而减缓开关速度的电容微小)所呈现的解决方案几乎就像魔术一样解决了大幅度降低热量的难题，以往这些热量需要靠基底和散热片散发。因此，C&D公司选择SiC二极管进行原型设计，利用其在极高频率下工作的能力，为它供应所需要的保护