新型功率系統(tǒng)級封裝隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器

　　對嵌入式解決方案的幫助

　　一些電源管理半導(dǎo)體廠商提供PWM控制器，允許用戶開發(fā)他們自己的嵌入式隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器。圖4 是一個(gè)典型的例子。這一解決方案是同步反激式轉(zhuǎn)換器的代表，不需要光反饋。圖4所示的參考設(shè)計(jì)同一些別的參考設(shè)計(jì)相比，所用的元件數(shù)量少。優(yōu)化此設(shè)計(jì)后可產(chǎn)生40W功率或3.3V輸出電壓，12A輸出電流，元件數(shù)45個(gè)。

　　圖5是嵌入式方法中推薦的功率變壓器尺寸與完整PI13101電源解決方案尺寸的比較。本圖表明僅僅變壓器本身的尺寸就比完整的PI3101解決方案的尺寸還大。板子還沒考慮其它44個(gè)元件的放置和布線。如果加上這44個(gè)元件，不難看到這個(gè)解決方案需要增大多少尺寸以放置所有的元件及布線。為了降低變壓器尺寸，很可能需要更高的開關(guān)頻率，平面磁性及多次反復(fù)設(shè)計(jì)以確保變壓器具有最低的漏感、鐵損、銅損等。由于磁設(shè)計(jì)較差而導(dǎo)致效率降低2%-3%是設(shè)計(jì)者常見的事，一旦使用緩沖器來限制原邊和同步MOSFEF上過大的電壓尖峰，那么效率損失可能更高。這個(gè)方案工作正常后，仍必須完成安全測試和異常故障測試。在設(shè)計(jì)方案可用于生產(chǎn)前，要?dú)v時(shí)幾個(gè)月時(shí)間。除此之外，還需要生產(chǎn)。取放機(jī)器在不破壞變壓器及其他44個(gè)元件的情況下，需要對它們進(jìn)行安裝。PI3101以單一器件來取代這“包”元件，它已經(jīng)過安全認(rèn)證，并以按高性能電源產(chǎn)品進(jìn)行了優(yōu)化。事實(shí)上，作為一個(gè)完整的解決方案，PI3101的封裝以比嵌入式變壓器的尺寸更小，還多提供20W以上的功率。使用PI3101解決方案的開發(fā)周期是大約回流焊工藝的時(shí)間。