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vicor電源模塊的原理

      該DC/DC模塊電路結構和通常的斬波DC/DC轉換器相似,可參考原理框圖及相關資料,這里不再贅述。 在原理上,VICOR模塊區(qū)別于通常產品之處主要是它使用了軟開關的ZCS技術。

  通常的硬開關斬波器波形近似為矩形波,即強迫開關器件在電壓不為零時開通,電流不為零時關斷,這樣在矩形波的邊沿就會因寄生參數而產生高頻振蕩,導致開關損耗增大,頻率越高,開關損耗越大;而VICOR模塊應用諧振技術,使開關器件中的電流波形近似于半周期的正弦信號,這樣開關的導通、關斷時刻都對應零輸入電流(即開關管電流),從而即使開關頻率超過1MHz,開關損耗也只占極小的百分比。高的開關頻率、低的開關損耗便產生了一系列優(yōu)點:功率密度高、傳導和輻射噪聲小、響應快、轉換效率高等。

  VICOR模塊的另一特點是輸出電壓可在額定值基礎上,在5%到110%的范圍內方便地調節(jié)(12V、15V是±10%)。。

  內部誤差放大器的負輸入端是輸出電壓的采樣值,正輸入端和Trim端相連。當Trim端懸空時,其上的電位由2.5V的基準源(Bandgap)決定,亦為2.5V,此時電路輸出為額定值。以簡單的外接電阻網絡,通過調節(jié)Trim端電壓(即誤差放大器的基準電壓),可相應地調節(jié)輸出電壓。

  降壓時外接元件值的計算和額定輸出電壓無關。只需在Trim端和-OUT端間接一電阻和R5分壓以確定Trim端電壓。其值的計算方法如下(以-20%為例):

  要使輸出電壓降低20%,Trim端電壓也需降低20%,這些電壓都降落在內部電阻R5上:

  UR5=2.5V×20%=0.5V

  IR5=0.5V/10kΩ=50μA

  IR5=IRd

  故 Rd=(2.5V-0.5V)/50μA=40kΩ

  升壓時,需提高Trim端電壓,一般是從+OUT端接一電阻Ru到Trim端,故外接元件值的計算和額定輸出電壓相關。Ru的計算方法如下(以24V提高5%為例):

  要使輸出電壓提高5%,Trim端電壓也需相應提高5%,這些電壓也都降落在內部電阻R5上(但方向和降壓時相反):

  UR5=2.5V×5%=0.125V

  IR5=0.125V/10kΩ=12.5μA

  IR5=IRu

  又 URu=Uout-Utrim

  =(24V+24V×5%)-(2.5V+0.125V)

  =22.575V

  故 Ru=22.575V/12.5μA=1.8MΩ

  當用VICOR模塊進行二次開發(fā)時,有時要利用Trim作用構成閉環(huán)(見本文的應用舉例),此時就不需要上述的電阻網絡。但需注意的是,對于‘-2XX’模塊,若Trim端電壓超過一定值時,模塊將會發(fā)生過壓保護關斷(OVPShutDown),此值額定為2.75V(實際值一般略高于此值,可達3V)。為避免模塊的保護性關斷,必須有措施防止此端電壓過高。

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