为满足市场对电源功能不断提高的要求,直流模块电源向高功率、高功率密度、低压大电流、低噪声、优良的动态特性和广泛的输入规模、薄型化、模块化、标准化和组合电路拓扑结构得到了越来越广泛的应用。
为满足市场对电源功能不断提高的要求,直流模块电源向高功率、高功率密度、低压大电流、低噪声、优良的动态特性和广泛的输入规模、薄型化、模块化、标准化和组合电路拓扑结构得到了越来越广泛的应用。以下是其重点分析。
(1)高功率密度高功率。
现代通信产品对体积的要求越来越高,这必然要求模块电源减少体积,提高功率密度,提高功率相辅相成。目前,新的转换和包装技术可以使电源的功率密度达到188W/in3,是传统电源功率密度的两倍多,功率可以超过90%。这些目标之所以能够实现,是因为微电子技术的发展呈现了许多高功能的新设备,然后减少了损失。典型的是高功能金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETS),它取代了传统规划中使用的二极管,将压降从0.4V降至0.2V;功率MOSFET制造商正在开发导通电阻越来越小的设备,导通电阻从180mΩ降至18mΩ;高度硅晶片集成使元件数量减少2/3以上,结构严密分离。

(2)低压大电流。
随着微处理器运行电压的降低,模块电源的输出电压也从5V降低到3.3V甚至1.8V。业内猜测,电源输出电压也将降低到1.0V以下。同时,增加集成电路所需的电流需要更大的负载输出能力。对于1V/100A模块电源,有用负载相当于0.01ω,传统技术难以满足如此困难的规划要求。在10mΩ负载下,通往负载路径的每mΩ电阻将降低功率10%。印刷电路板的导线电阻、电感器的串联电阻、MOSFET的导通电阻和MOSFET的管芯接线都会对功率产生影响。南京鹏图电源通过新技术,将对电路整体布局至关重要的功率半导体和无源元件集成在一起,形成功能完善的基本模块,降低通往负载路径的功耗,然后逐步降低功耗。由于每相输出电流降低,可以选择较小的功率MOSFET和较小的电感器和电容器,这也简化了规划。市场上的基本功率模块包装仅为11mm×11mm尺寸,开关频率为1mHz,级联多个模块及相关元件可获得100A以上的工作电流。与其他分立元件电路相比,功率增加了6%,功率损耗降低了25%,设备尺度降低了50%左右。
(3)使用软件规划电源。
如今,在通信系统中,直流电压的种类不断增加,功率密度和集成度的提高也增加了规划的难度。传统的工艺规划和验证不能适应快速变化的市场需求。因此,电源辅助规划软件应运而生。这些软件可以指导元器材的选择,并提供数据清单、电路模拟和热分析,缩短电源规划周期,提高电源功能。辅助规划软件可以使用多种参数定制电源,包括输入输出电压规模、最大输出电流等,引导规划人员选择设备,包括完整的变压器规划,采用多种拓扑方法总结电路,优化成本或功率,输出元件清单。