一種新電源轉(zhuǎn)換拓撲結(jié)構(gòu)—分比式電源結(jié)構(gòu)

電源轉(zhuǎn)換技術(shù)始于20世紀80年代。當時的定制電源主要采用零電流開關(guān)準共振變換器技術(shù)，而磚式電源部件被認為是一種靈活的部件，因此誕生了模塊化電源制造業(yè)務(wù)。同樣，新出現(xiàn)的電源轉(zhuǎn)換技術(shù)，如開關(guān)速度為3.5 MHz的突破性DC/DC電源轉(zhuǎn)換芯片，是對磚式電源概念的進一步發(fā)展。而基于這一技術(shù)的分比式電源結(jié)構(gòu)(Factorized Power Architecture，F(xiàn)PA)則被認為提供了電源系統(tǒng)設(shè)計師所夢寐以求的優(yōu)點。
例如，設(shè)計人員需要為系統(tǒng)和應(yīng)用供電，但并不希望電源轉(zhuǎn)換功能占據(jù)太大的系統(tǒng)空間。集中式電源可有效地將不需要的電源功能放到客戶電路板之外實現(xiàn)。然而，隨著電壓不斷降低和電流不斷提高，集中式電源面臨電源傳輸方面的挑戰(zhàn)。同樣，分布式電源也同時具有優(yōu)點和缺點，它將電源放到負載點(PoL)附近，但同時也帶來了磚式電源變換的所有問題，如重量、體積和散熱等(圖1)。最近發(fā)展起來的中間總線結(jié)構(gòu)(Intermediate Bus Architecture)則采用了非隔離的負載點變換器，通過隔離和高變壓比來提高成本效率(圖2)。但這需要總線變換器靠得足夠近，才能保證在低輸入電壓時提供足夠的功率。


圖1 傳統(tǒng)磚式結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)壓、變壓和隔離功能


圖2  中間總線結(jié)構(gòu)將三種功能分開，將穩(wěn)壓功能放在負載點上


圖3  FPA將變壓和隔離功能放在負載點附近


圖 4  該FPA芯片大小為1.26英寸