這個專題的前面幾篇文章簡單寫了一些做高頻開關(guān)電源的難點：
制約開關(guān)電源頻率提升的局限是什么（二）功率半導體
制約開關(guān)電源頻率提升的局限是什么（三） 無源元件與噪聲抑制
制約開關(guān)電源頻率提升的局限是什么（四） 電源控制、動態(tài)特性與異常保護
這篇選了一個高頻開關(guān)電源實例做一下簡單的介紹——V公司的IBC。
IBC全稱 Intermediate Bus Converter 。這個產(chǎn)品的其實是個開環(huán)的隔離電源，設(shè)計用于把48V的母線電壓按5:1或4:1的比例做隔離變換為12V的低壓母線，可以想象主要的目標市場之一是通訊類應(yīng)用。
IBC的系列產(chǎn)品在1/4標準磚的尺寸下可以達到850W的輸出功率，1/8標準磚可以達到500W，功率密度極高。這當然得益于其優(yōu)秀的設(shè)計，但是其高達1MHz的工作頻率對提升功率密度幫助甚大。
這個產(chǎn)品使用的方案是V公司專利的SAC™（Sine Amplitude Converter™ ），即正弦振幅轉(zhuǎn)換器，實際上就是一個特殊設(shè)計的LLC拓撲，特點是具有限定的諧振參數(shù)Q值。IBC通過使用LLC諧振拓撲實現(xiàn)了功率半導體開關(guān)的零電壓開通，通過限定的Q值設(shè)計降低了的功率半導體開關(guān)關(guān)斷電流，顯著降低了開關(guān)損耗。下圖是某個IBC產(chǎn)品的效率曲線，可見在1MHz的工作頻率和極高的功率密度下，仍然實現(xiàn)了最高達98%的轉(zhuǎn)換效率：
雖然工作頻率高達1MHz，但是IBC產(chǎn)品使用的功率半導體元件僅僅是Si MOSFET，并沒有使用新型的寬禁帶材料半導體元件。對48V的額定輸入電壓，其原邊功率管使用了80V耐壓的POWERPAK 3*3的貼片MOSFET。這個封裝的MOSFET具有較小的引線寄生電感，使得IBC的工作頻率得以推高到1MHz。
IBC使用了陶瓷電容作為LLC的諧振電容和板上的輸入、輸出濾波電容，在這個工作頻率和體積要求下適用的也只有陶瓷電容；使用高頻優(yōu)化的錳鋅鐵氧體作為各個磁芯元件的磁芯材料。對1MHz的工作頻率，錳鋅鐵氧體仍然是最有競爭力的磁性材料。
從上面的圖中可以分辨出主要的磁性元件位置。以1/4磚為例，最大的磁性元件當然是主功率變壓器，其磁芯端面形狀十分少見。磁芯為UU型對扣，繞線柱為橢圓形。作為LLC拓撲的主變壓器，是需要控制其勵磁電感的感量的。對UU型磁芯的主變壓器的勵磁電感控制，IBC產(chǎn)品的解決方案是使用了混入玻璃珠的特殊的磁芯粘結(jié)劑。通過控制磁芯粘結(jié)劑中混入的玻璃珠的直徑，使得粘接磁芯時獲得特定的氣息，進而控制了變壓器的勵磁電感感量。
1/4磚IBC中靠近板邊對稱放置的是LLC的諧振電感，中間放置的是用于驅(qū)動拓撲原邊MOSFET的驅(qū)動變壓器。對1MHz的開關(guān)頻率，MOSFET的驅(qū)動損耗已經(jīng)會對電源轉(zhuǎn)換效率產(chǎn)生明顯影響。IBC產(chǎn)品使用了專利的變壓器驅(qū)動方案，通過特殊設(shè)計的變壓器，令電荷在不同的MOSFET的柵極之間諧振，實現(xiàn)了極低的驅(qū)動電路損耗。
對工作在1MHz下的變壓器、電感設(shè)計，顯然需要特別留意，以控制其損耗。IBC產(chǎn)品使用了多層PCB做磁性元件的繞組，其設(shè)計要求很高，特定位置一小片銅皮的形狀改變，都可能對電源效率產(chǎn)生明顯影響。
IBC使用了V公司自研的專用控制芯片。從圖中可以分辨，1/4磚和1/8磚的IBC使用了相同封裝的控制芯片，且芯片的外圍元件數(shù)量很少。主控芯片在較少的外圍元件數(shù)量下實現(xiàn)了對工作于1MHz的LLC拓撲的控制和保護，同時也能夠適應(yīng)量產(chǎn)的IBC產(chǎn)品不同單板的參數(shù)誤差。如果使用通用芯片實現(xiàn)這些功能，應(yīng)該是有一定難度的。
IBC產(chǎn)品的精細設(shè)計實現(xiàn)了極高的工作效率，極高的開關(guān)頻率帶來了優(yōu)秀的動態(tài)性能。相信這樣一款產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)對很多公司來說都是頗具難度的。