DCM是一個隔離和穩(wěn)壓的DC-DC轉換器。
ZVS降壓穩(wěn)壓器是一個穩(wěn)壓和非隔離的DC-DC轉換器。
在上一段已經(jīng)提到,為了有更高的效率,不會重復隔離和穩(wěn)壓。
雖然穩(wěn)壓是由DCM和ZVS降壓穩(wěn)壓器重復進行的,由于ZVS降壓穩(wěn)壓器的高效率,從高電壓到所需電壓的整體效率可以達到高于90%。
ChiP——轉換器級封裝:
圖11(ChiP等效電路熱模型)
DCM DC-DC轉換器通過突破性封裝技術——轉換器級封裝(ChiP)技術進行封裝。
為了實現(xiàn)更高的功率效率、密度和設計靈活性,需要功率元件封裝技術的持續(xù)改進,因此,ChiP的推出優(yōu)化了電氣和熱性能。
ChiP產品的設計在PCB兩面都有功率元件,可減少由于寄生的損耗,通過整個封裝均勻徹底地散熱,并利用了頂部和底部表面散熱。
ChiP產品封裝在熱增強型模壓化合物中,降低了溫差,為便于使用熱管理配件,提供了平整的模塊頂部和底部表面,如散熱器、冷板、熱管等。
ZVS降壓拓撲結構:
如圖11所示,除了一個連接在輸出電感器兩端的附加箝位開關,ZVS降壓拓撲結構與傳統(tǒng)降壓轉換器相同。增加的箝位開關允許將能量存儲在輸出電感器中,用來實現(xiàn)零電壓開關。
圖12(ZVS降壓拓撲結構)
圖12顯示了ZVS降壓拓撲結構的時序圖,它主要由三個狀態(tài)組成,如下所示。
- Q1導通階段
假設Q1在諧振過渡后的近零電壓開啟。當D-S電壓幾乎為零時,Q1在零電流開啟。MOSFET和輸出電感器中的電流斜升,準時達到由Q1決定的峰值電流。在Q1導通階段,能量存儲在輸出中,并為輸出電容器充電。在Q1導通階段,Q1中的功耗是由MOSFET導通電阻決定的;開關損耗可以忽略不計。
- Q2導通階段
Q1迅速關閉,接著是一個很短時間的體二極管導通,這增加了可以忽略不計的功耗。接下來,Q2開啟,存儲在輸出電感器中的能量被傳送到負載和輸出電容器。當電感器電流達到零時,同步MOSFET保持足夠長的時間,在輸出電感器中存儲一些來自輸出電容器的能量。電感器電流為負值。
- 箝位階段
一旦控制器已確定有足夠的能量存儲在電感器中,同步MOSFET關閉,箝位開關開啟,箝位Vs節(jié)點至輸出電壓。箝位開關隔離輸出電感器電流與輸出,同時以幾乎無損的方式用電流來循環(huán)存儲的能量。在箝位階段,由輸出電容器提供的輸出在該階段持續(xù)很短時間。 當箝位階段結束時,箝位開關被打開。輸出電感器中儲存的能量與Q1和Q2輸出電容產生諧振,導致Vs節(jié)點對輸入電壓振鈴。 這個振鈴對Q1的輸出電容放電,減少了Q1的米勒電荷,并為Q2的輸出電容充電。當Vs節(jié)點幾乎等于輸入電壓時,這允許以無損方式方式開啟Q1。