MicroTCA 電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必備的要素
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
我們現(xiàn)在來檢驗(yàn)冗余對于12V直流/直流變換器的影響。在基本的MicroTCA規(guī)范中定義了AMC模塊的輸入電壓精度范圍為10V到14V。既然允許負(fù)載模塊工作在這個(gè)電壓范圍內(nèi)的任一點(diǎn)，對于非冗余系統(tǒng)來說，12V直流/直流變化器的輸出精度可以是正負(fù)10％。在冗余系統(tǒng)中，這就是一個(gè)挑戰(zhàn)了。為了使主電源模塊和冗余電源模塊電壓保持壓差又不重合，同時(shí)又都必須滿足AMC模塊規(guī)定的電壓允許范圍，因此對于主電源模塊的電壓精度范圍就為12.25V到12.95V，而冗余電源模塊的電壓精度范圍為11.6V到12.0V。這個(gè)精度范圍包含了源和負(fù)載調(diào)整率以及溫度調(diào)整率。這意味著在冗余系統(tǒng)中，電源模塊內(nèi)的直流/直流變換器的電壓精度范圍只能是正負(fù)2％。輸出電壓精度范圍從正負(fù)10％變化到正負(fù)2％，對于變換器的設(shè)計(jì)有極大的影響。
在這個(gè)研究項(xiàng)目中并沒有重新設(shè)計(jì)這個(gè)變換器以量化體現(xiàn)這個(gè)影響，但通過對兩種不同類型的愛立信電源模塊作對比可以得出一些概念化的結(jié)論。
圖15和圖16總結(jié)了兩種電源模塊的一些參數(shù)特性，它們的輸入電壓范圍基本一致，輸出電壓都是12V。它們基本上是同時(shí)代的產(chǎn)品，在效率的功率密度方面基本上是業(yè)界的領(lǐng)先者。它們的形狀和尺寸幾乎是一樣的。PKM4304B模塊只有前饋環(huán)而沒有反饋環(huán)，因此是半穩(wěn)壓的。這樣可以簡化控制電路部分的設(shè)計(jì)，但如圖所示輸出電壓會有跌落。額外的空間節(jié)省可以用來加強(qiáng)功率部分，從而導(dǎo)致這個(gè)模塊可以輸出380瓦，同時(shí)達(dá)到高效95.3％。這個(gè)模塊并不是為了冗余應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，應(yīng)作為標(biāo)準(zhǔn)的中間母線電源模塊。
圖15 － 有反饋環(huán)和無反饋環(huán)的模塊性能比較
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