如果你想要一款60W的双路高精度输出电源,输入电压要在300V-1000V的直流电压之间,而在整个输入电压范围内,整机的效率都要达到90%以上,那么我们该怎么去做呢?
由于有高精度的要求,如果我们采用传统的加二级DC-DC的方式,很难做到90%的高效率。所以我们可以尝试采用Power Integrations的内部集成1700V氮化镓开关的InnoMux-2。它非常适用于高达1000V的直流输入,或者是670V的交流输入的高压应用当中,比如便携式储能电源、商用电动车充电站、商用空调,或者其他的工业类应用的辅助电源。
InnoMux-2的特别之处在于它不需要使用任何的后级DC-DC变换,但还能确保每一路上面的高精度输出,这样能够减少多达50%的元件数量。这其中的关键就是它采用独特的控制机制:当选通开关开通时,所有能量都会流向下面的5V输出;而当选通开关关断时,则全部流向上面的24V输出。通过这种方式,完全解决了输出之间的交叉调整率的问题。
InnoMux-2在整个输入电压范围内,都能够实现超过90%的效率,靠的其实不仅是去掉了二级功率变换,还有PI独有的ZVS技术。尤其是在高压输入的情况下,随着输入电压的增加,ZVS的效率提升效果也更加明显,在1000V直流输入时,其效率改善更是超过了1%。关键的一点是,这种ZVS操作,不需要依靠任何的额外线路即可实现,而且其工作是由芯片自适应控制的,能够自动应对不同的工况,确保最佳的效率和性能。
效率的提升不仅意味着功耗的下降,同时也意味着发热会更少。得益于ZVS技术,在1000V直流输入时,相对于没有ZVS的情况下,芯片温升几乎降低了80%,这就意味着它不需要使用任何散热板,只需要通过PCB板进行散热即可。
总结来说,PI的1700V氮化镓的InnoMux-2采用PI专有的PowiGaN™技术,额定耐压首次达到1700V,可实现在1000VDC母线电压下超过90%的转换效率。它支持最多3组恒压(CV)输出,每路输出的调整精度都可以控制在±1%以内,采用ZVS操作的1700V PowiGaN™、单级变换,并且无需散热片,相较于传统的初级功率开关串联叠加的方案,将系统效率进一步提升了10%;单级方案的优势在于无需后级稳压器,将元件数量进一步减少了约50%以上;而高精度的输出则在电源输出端无需假负载电路,这样做可以将负载端可用的待机功率增加20%。
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