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1、12讨论内容讨论内容n零电流开关技术n第二代较第一代的改良n第二代模块应用n网上设计工具n完全解决方案3n固定能量传输 n平直之效率曲线 n较低噪声 n不定能量传输 n效率随负载及输入而变化 n较高噪声 零电流开关零电流开关 ( (我们的我们的) ) 脉冲调宽脉冲调宽 ( (他们的他们的) ) 可变频率可变频率 对对 固定频率固定频率零电流开关技术零电流开关技术零电流开关与脉冲调宽的比较零电流开关与脉冲调宽的比较:不同点不同点4IIT1导通时间可变固定T2频率或周期固定可变T3开关电流的上升或下降时间固定固定PWMZCS零电流开关技术零电流开关技术能量传送比较能量传送比较5ZCSZCSPWMP
2、WM零电流开关技术零电流开关技术谐波比较谐波比较6ZCSZCS带共模滤波带共模滤波带共模滤波带共模滤波PWMPWM带共模滤波带共模滤波带共模滤波带共模滤波传导噪声比较传导噪声比较7第二代先进技术第二代先进技术n设计技术n集成监控n电抗元件n开关元件n噪声及散热处理n现有的选择n自动化厂房n自动化设计8第二代先进技术第二代先进技术设计技术设计技术共泄极晶体管共泄极晶体管变压器耦合变压器耦合初级控制初级控制反向增强晶体管反向增强晶体管次级控制次级控制9第二代先进技术第二代先进技术集成控制电路集成控制电路第二代全型600W第一代VI-200200W第二代小型300W第二代微型150W10第二代先进技
3、术第二代先进技术集成控制电路集成控制电路n集成在专用晶片内的初级和次级控制电路n体积小于16.5立方毫米n环氧模封11第二代先进技术第二代先进技术电抗元件电抗元件n独有高功率磁性元件n专有的镀通磁心n预绕线轴n采用“DialaHenry”装置确准设定漏电感12R R JBJB1.5C/W1.5C/WR R JBJB3C/W3C/W第二代先进技术第二代先进技术开关元件开关元件第一代第一代TO-220第二代第二代IPD13全型小型微型第二代先进技术第二代先进技术噪声及散热处理噪声及散热处理n功率晶片接焊在氧化铝夹铜层以改善热阻n印刷线路版有专用之接地层及屏蔽，可减少噪声14第二代先进技术第二代先进
4、技术现有选择现有选择15第二代先进技术第二代先进技术16VDAC模块设计器模块设计器17第二代先进技术第二代先进技术VDAC(模块设计器模块设计器)n透过网上工具(www.vicor- 输入欠压输出过压超温模块错误自动重开 SW1,2,&3显示“错误”位置295.7V1.23V容错PCSC2-20mStyp40mStyp电气表现电气表现PC/SC脚故障监控自动重启时间图脚故障监控自动重启时间图 30电气表现电气表现散热管理散热管理基板操作基板操作溫度溫度存放存放存放存放-65-40-20+100 +125度度(C)0300450600150输出功率输出功率(W)31电气表现电气表现散热管理散热
5、管理n通过模块顶部的金属基板散热n基板与生热元件作热处理耦合，同是电气隔离的n散热方法1.传导2.对流3.辐射输入功率=功耗成热+输出功率输入源负载功耗成热=(1-)/x输出功率输入功率x效率()=输出功率32电气表现电气表现散热管理散热管理33电气表现电气表现散热管理散热管理34电气表现电气表现散热管理散热管理364045495358626671751.052.103.154.205.256.307.348.399.4410.49525762677277828792效率效率%输入电压输入电压(V)输出电流输出电流(A)25C下测试下测试87-92%82-87%77-82%72-77%效率与输
6、入电压及输出电流变化的关系效率与输入电压及输出电流变化的关系型号型号:V48A48C500A35电气表现电气表现散热管理散热管理横向叶片散热散热器器纵向叶片36电气表现电气表现散热管理散热管理散热器散热器-薄型侧面薄型侧面37电气表现电气表现散热管理散热管理滑入式叶片散热器只比模块基板高0.125”38电气表现电气表现散热管理散热管理导热垫片导热垫片n全型，小型，及微型的导热垫片采用可改变形态的物料39功率元件功率元件设计设计控制功能控制功能40控制功能控制功能n初级控制脚(PC)模块使能/失能工作状态指示n次级控制脚(SC)输出电压调校模块状态n并联接脚(PR)41PC脚引控制功能控制功能初
7、级控制初级控制只限直流应用n模块启动/停止n提供5.7volt/1.5mA之参考偏压n显示模块工作状态42+InPCPR-In停止停止=PC2.3V控制功能控制功能模块模块启启动动 / / 停止停止43输出电压输出电压 控制功能控制功能启启动时序动时序44非隔离类可用非隔离类可用4k 电阻及一只电阻及一只LED+InPCPR-In电压检测器控制功能控制功能隔离式接通指示器隔离式接通指示器45SC脚脚控制功能控制功能次级控制次级控制n输出电压调校n模块状态n把模块变成倍增器46PR脚脚控制功能控制功能并联并联于输入连接成并联应用n双向传输埠n直流或交流耦合n支援容错系统47独特的并联方法独特的并
8、联方法n废除串联的接法n单线或容错网架构n交流或直流连接n瞬时均流48安全隔离介面 模块及总线容错模块容错均流 单线连接直流耦合单线连接交流耦合交流网耦合结构结构变压器耦合相位阵列控制器相位阵列控制器独特的并联方法独特的并联方法结构及特性结构及特性49简单简单不不容错容错独特的并联方法独特的并联方法单线连接直流结构单线连接直流结构模块模块1模块模块n回路面50简单简单容错容错模块模块1模块模块n+InPCPR-In+InPCPR-In回路面独特的并联方法独特的并联方法单线连接交流结构单线连接交流结构51模块模块1模块模块2模块模块n真正真正容错容错支持任何点发生错误支持任何点发生错误独特的并联
9、方法独特的并联方法交流交流“网状网状”结构结构52独特的并联方法独特的并联方法PR总线隔离变压器总线隔离变压器n特别为使用第二代模块作并联配置而开发，用以隔离PR总线上的PR讯号。53模块模块1模块模块2低电感地线独特的并联方法独特的并联方法单线连接交流耦合单线连接交流耦合介面介面并联并联母母线线54模块模块1模块模块2独特的并联方法独特的并联方法变压器耦合变压器耦合介面介面并联并联母母线线55模块模块1模块模块2(最多最多12)大地板大地板独特的并联方法独特的并联方法相位阵列控制器相位阵列控制器56独特的并联方法独特的并联方法57模块应用的模块应用的“正正”“误误”安全考虑安全考虑n根据安全
10、认证机构之要求，如果基板可被接触，则基板必需连接至安全大地或机箱之大地。58电器安全概念电器安全概念绝缘承受绝缘承受:名词及定义名词及定义工作绝缘工作绝缘:次级电路与机箱/大地之绝缘基本绝缘基本绝缘:初级电路与机箱/大地之绝缘增强绝缘增强绝缘:初级与次级电路之绝缘第一级第一级:以基本绝缘防止触电第二级第二级:以增强绝缘防止触电59电器安全概念电器安全概念安全认证安全认证Vicor产品均采用第二级电路，并获得第一级之认证。数据表内说明之绝缘承受电压参数是根据EN60950“资讯科技电气，包括商业器材”第5-3章电气强度及EN50116“高压生产线测试”第3页之要求。60电器安全概念电器安全概念V
11、icor工程样品的认证测试工程样品的认证测试所有绝缘范围，即工作，基本及增强绝缘均是根据EN60950，表-18之要求测试达60秒。典型之测试参数为：n输入与基板达1500Vac/2121Vdcn输入与输出达3000Vac/4242Vdcn输出与基板达500Vac/707Vdc61电器安全概念电器安全概念Vicor生产线上之高压测试生产线上之高压测试所有绝缘范围均通过生产线上之高压测试，以附合EN50116，除以下说明例外：n所有AC-DC及DC-DC产品，输入与基板以1500Vac/2121Vdc100%测试及不少于2秒。n所有变压器之初级与次级输入与输出以3000Vac/4242Vdc10
12、0%测试及不少于2秒。n所有“大脑”之输入与输出端以3000Vac/4242Vdc测试及不少于2秒。n供应商之隔离变压器以3000Vac/4242Vdc作100%预测试。n所有光耦合器均根据VDE0884作100%预测试。62电器安全概念电器安全概念Vicor生产线上之高压测试生产线上之高压测试nEN60950容许电源系统内某些电气元件不用接在系统内作认证测试。由于连接至电源输出端及机箱之电容一般只有较低之额定电压，它们会于高压测试损坏，故此它们可以移除后才进行测试。n由于上述之例子，电源系统于移除电容后通过认证测试，并于重接电容后通过时间较短的生产线测试。但最终，用户做最终产品认证测试时，仍
13、不能通过。这是可能发生的。63模块应用的正误模块应用的正误闭环闭环n全型及小型的DC-DC转换器必需适当地连接其遥感端，以防止环路呈开路状态。64模块模块1模块模块2模块模块n+1模块应用的模块应用的“正正”“误误”模块阵列输出接线模块阵列输出接线n采用大型母线以减少及平衡模块输出至负载的阻抗。n遥感线必需连接到母线上同一点。n把SC端与-S端连接可把部份模块接成辅从，以减少之间的连线。n若需要容错，可把或门二极管连于输出“正”端。65模块应用的模块应用的“正正”“误误”大功率阵列大功率阵列n每一模块需串上保险丝。n模块输入及基板需接上Y-电容作共模噪声旁路。并于输入端接上电解电容以降低输入源
14、之阻抗。n用PR耦合方法，最多可并联12只模块n由于PR脚以-In作为参考，-In应有一低阻抗回路。66模块模块1模块模块2低阻抗之低阻抗之板式母線板式母線模块应用的模块应用的“正正”“误误”连线技巧连线技巧并联并联母母线线67+Out+SSC-Out-S或门二极管或门二极管接到阵列中其余模接到阵列中其余模块的块的+Sense端端模块应用的模块应用的“正正”“误误”容错容错68板内板内对对板上板上功率元件设计功率元件设计安安装方法装方法69安装方法安装方法 70安装方法安装方法表面贴装的插座表面贴装的插座n表面贴装插座n支座n第二代模块有镀金脚选择，以供插座匹配n导热垫片n散热器71安装方法安
15、装方法 表面表面貼貼装用插座装用插座n可表面贴装n通过100A测试n可达多至5次之插拔n插座预装在胶托上n焊接后胶托不用除去72安装方法安装方法 穿孔用插座穿孔用插座n穿孔式可作板上或板内安装n通过100A测试n可达多至5次之插拔n插座预装在胶托上，焊接后把胶托除去73安装方法安装方法 插座安装插座安装n先安装插座(连胶托)于线路板上n胶托可确保插座有适当的安装高度及间隔距离n经焊接后把胶托除掉74安装方法安装方法 插座元件系统插座元件系统n插座n支座n第二代模块有镀金脚选择，以供插座匹配75安装方法安装方法 插座元件系统插座元件系统n便于正确地从InMate和SurfMate插座中取出模块n
16、避免不平均力度所可能对模块作出的损坏n更换工具设有专为取出全型、小型、和微型模块的尺码76功率元件设计功率元件设计应用例子应用例子77应用例子应用例子n高功率阵列n热插拔n微型模块之遥感处理78应用例子应用例子高功率阵列应用高功率阵列应用79应用例子应用例子高功率阵列应用高功率阵列应用n建议的输入滤波器包括一共模电感及Y-电容(线对地)加两个电感及一个X-电容(线对线)n此滤波器之噪声衰减功能可符合传导噪声之B级要求80FARM(滤波及自动调节整流模块滤波及自动调节整流模块)81符合电磁兼容标准符合电磁兼容标准差模电容差模电容C1:120F/100V电解电容n保证输入低阻抗n有利稳定性及瞬态响应n应靠近模块输入端+INPRPC-IN+Out-OutSc+S-SC1Input2ndGenGNDLoad8250%满载满载100%满载满载V48C3V3C75AL符合电磁兼容标准符合电磁兼容标准差模电容差模电容8350%满载满载100%满载满载V48C48C150AL符合电磁兼容标准符合电磁兼容标准差模电容差模电容84+INPRPC-IN+Out-OutSc+S-SC3C2C1Input2nd
