如何平衡功率轉換器的性能
發布時間:2012-12-11 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】好的功率轉換器除了要有較高的開關頻率之外,也要顧及係統的轉換效率及電磁幹擾。各方麵都要兼顧,力求取得適當的平衡。開關頻率越高,電源開關、整流器及控製電路的開關損耗便會越高。
以模塊式DC/DC轉(zhuan)換(huan)器(qi)來(lai)說(shuo),隻(zhi)要(yao)提(ti)高(gao)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)便(bian)可(ke)采(cai)用(yong)較(jiao)小(xiao)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)及(ji)能(neng)源(yuan)存(cun)儲(chu)元(yuan)件(jian),這(zhe)是(shi)提(ti)高(gao)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)的(de)好(hao)處(chu)。但(dan)以(yi)采(cai)用(yong)硬(ying)開(kai)關(guan)的(de)係(xi)統(tong)來(lai)說(shuo),電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)芯(xin)片(pian)的(de)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)會(hui)出(chu)現(xian)較(jiao)多(duo)諧(xie)波(bo),令(ling)芯(xin)片(pian)與(yu)散(san)熱(re)器(qi)或(huo)供(gong)電(dian)層(ceng)之(zhi)間(jian)的(de)雜(za)散(san)電(dian)容(rong)出(chu)現(xian)大(da)量(liang)位(wei)移(yi)電(dian)流(liu)。這(zhe)些(xie)位(wei)移(yi)電(dian)流(liu)甚(shen)至(zhi)會(hui)流(liu)入(ru)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)線(xian)圈(quan)電(dian)容(rong),最(zui)後(hou)甚(shen)至(zhi)會(hui)造(zao)成(cheng)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)。
采用DC/DC轉zhuan換huan器qi的de控kong製zhi與yu驅qu動dong係xi統tong來lai說shuo,工gong程cheng師shi設she計ji集ji成cheng電dian路lu及ji其qi封feng裝zhuang時shi,已yi考kao慮lv到dao磚zhuan塊kuai轉zhuan換huan器qi的de結jie構gou而er做zuo出chu適shi當dang的de調tiao節jie。以yi電dian路lu的de設she計ji來lai說shuo,更geng高gao的de技ji術shu集ji成cheng度du、板上高電壓穩壓器、更高時鍾頻率以及可編程壓擺率的低射穿驅動器都適合新一代的設計采用。散熱是設計電源管理IC需要麵對的主要問題。電源管理IC內置的驅動器、穩wen壓ya器qi通tong道dao晶jing體ti管guan以yi及ji電dian源yuan開kai關guan都dou設she於yu裸luo片pian的de外wai圍wei,緊jin貼tie焊han盤pan。這zhe些xie內nei置zhi芯xin片pian及ji晶jing體ti管guan進jin行xing操cao作zuo時shi,熱re能neng會hui傳chuan遍bian整zheng顆ke裸luo片pian,形xing成cheng一yi幅fu由you不bu同tong等deng溫wen線xian組zu成cheng的de熱re能neng“分布圖”。若(ruo)不(bu)同(tong)的(de)晶(jing)體(ti)管(guan)分(fen)別(bie)設(she)於(yu)不(bu)同(tong)的(de)等(deng)溫(wen)線(xian)之(zhi)上(shang),部(bu)分(fen)次(ci)電(dian)路(lu)便(bian)會(hui)在(zai)性(xing)能(neng)上(shang)受(shou)到(dao)影(ying)響(xiang)。集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)的(de)線(xian)路(lu)布(bu)局(ju)必(bi)須(xu)做(zuo)出(chu)調(tiao)整(zheng),例(li)如(ru),芯(xin)片(pian)正(zheng)常(chang)操(cao)作(zuo)時(shi),不(bu)同(tong)晶(jing)體(ti)管(guan)在(zai)同(tong)一(yi)時(shi)間(jian)內(nei)都(dou)處(chu)於(yu)相(xiang)同(tong)的(de)溫(wen)度(du)之(zhi)下(xia),但(dan)要(yao)取(qu)得(de)這(zhe)樣(yang)的(de)效(xiao)果(guo)並(bing)不(bu)容(rong)易(yi)。電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)IC的縮微圖顯示部分芯片經常采用交叉耦合的設計,以便可以在初期階段減少熱能的耗散量。
無(wu)引(yin)線(xian)導(dao)線(xian)封(feng)裝(zhuang)是(shi)一(yi)種(zhong)有(you)導(dao)線(xian)的(de)芯(xin)片(pian)級(ji)封(feng)裝(zhuang),其(qi)優(you)點(dian)是(shi)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)芯(xin)片(pian)的(de)速(su)度(du),降(jiang)低(di)熱(re)阻(zu)以(yi)及(ji)占(zhan)用(yong)較(jiao)少(shao)印(yin)刷(shua)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)板(ban)麵(mian)空(kong)間(jian)。由(you)於(yu)這(zhe)種(zhong)封(feng)裝(zhuang)具(ju)有(you)體(ti)積(ji)小(xiao)巧(qiao)且(qie)外(wai)型(xing)纖(xian)薄(bo)的(de)優(you)點(dian),因(yin)此(ci)最(zui)適(shi)用(yong)於(yu)設(she)有(you)模(mo)塊(kuai)式(shi)DC/DC轉換器、元件較為密集的多層式印刷電路板。
LLP 封裝有如下的優點:低熱阻;較少寄生電子響應;可以充分利用電路板板麵空間,以支持更多其他功能;封裝纖薄、輕巧。
集成電路的封裝設計過程涉及很多繁複的工序,例如要為散熱及機械係統建立模型,以便進行測試;此(ci)外(wai),進(jin)入(ru)生(sheng)產(chan)及(ji)測(ce)量(liang)階(jie)段(duan)之(zhi)後(hou),裸(luo)片(pian)上(shang)的(de)實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)數(shu)字(zi)或(huo)模(mo)擬(ni)圖(tu)所(suo)示(shi)的(de)熱(re)能(neng)分(fen)布(bu)數(shu)字(zi)必(bi)須(xu)與(yu)有(you)限(xian)接(jie)線(xian)電(dian)路(lu)模(mo)型(xing)互(hu)相(xiang)比(bi)較(jiao)。針(zhen)對(dui)設(she)於(yu)新(xin)封(feng)裝(zhuang)內(nei)的(de)測(ce)試(shi)裸(luo)片(pian),測(ce)量(liang)其(qi)二(er)極(ji)管(guan)的(de)正(zheng)向(xiang)壓(ya)降(jiang),可(ke)取(qu)得(de)裸(luo)片(pian)的(de)實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)數(shu)字(zi)。很(hen)多(duo)不(bu)同(tong)的(de)遠(yuan)程(cheng)二(er)極(ji)管(guan)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)芯(xin)片(pian)都(dou)采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)經(jing)過(guo)長(chang)期(qi)測(ce)試(shi)、證實有效的技術,以便能夠為新一代的微處理器、數shu字zi信xin號hao處chu理li器qi及ji數shu字zi特te殊shu應ying用yong集ji成cheng電dian路lu提ti供gong更geng可ke靠kao的de防fang護hu。也ye可ke利li用yong測ce試shi裸luo片pian內nei置zhi的de一yi個ge或huo多duo個ge二er極ji管guan將jiang熱re能neng傳chuan入ru,以yi核he實shi裸luo片pian的de熱re特te性xing。
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