兩種高效能電源設計及拓撲分析
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
雖然我們無法采用單一拓撲結(jié)構作為所有應用的解決方案，但卻可以依具體情況來決定采用何種電路結(jié)構。在這里，我們使用12V、20A輸出的變壓器設計來比較以上所述各式結(jié)構的差異，比較重點放在主要的設計問題，如原邊開關、整流器、磁性、存儲電容等。雖然還有其他差異點，但不在本文的討論范圍內(nèi)。各式拓撲結(jié)構的差異結(jié)構總結(jié)如下。
● 原邊開關：在300～400Vdc的輸入電壓范圍，有源鉗位變壓器的原邊峰值電流最低，單開關和雙開關正向拓撲則擁有和有源鉗位
類似的RMS電流，但卻因MOSFET額定電壓而會有較大的導電耗損。
● 諧振半橋變壓器的直流次級整流器電壓應力最低，接著是有源鉗位，然后是單開關和雙開關正向變壓器。由于開關突波的關系，傳統(tǒng)電路結(jié)構上的壓力更高。
● 保持時間要求可以通過增大電容容值或變壓器輸入范圍來達到。
● 在磁性方面，諧振半橋通過移除輸出電感提供明顯的簡化，不過在變壓器設計上則會有相當高的挑戰(zhàn)性。和傳統(tǒng)正向變壓器比較，有源鉗位變壓器在相同頻率下的輸出電感可以減小約13%。
● 諧振半橋變壓器由于沒有輸出電感，因此輸出電容電流紋波最高。
● 有源鉗位正激變壓器的開關頻率可以推升到更高(200～300kHz)，硬開關拓撲結(jié)構則在150kHz以下。諧振半橋是一個可變頻率的變壓器，在滿載低電源電壓時，其最低頻率通常設定在60～70kHz;高電源電壓輕載工作時，最高頻率可以達到數(shù)百kHz
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