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對于buck電路的成本，很多人認為與三級電路相比其優勢并不明顯。但實際上，從性能、尺寸、可靠性上來說，buck電路都要優于三級電路。糾結于成本問題的設計者有可能是因為實踐機會較少，對成本的了解不夠深刻，所以出現了高估的現象。另一方面，一旦多家企業都開始產出，就必定將對電路進行優化，到時成本將不再是問題。下面就來對雙buck電路的成本問題進行討論。 就性能而言，三級電路與雙BUCK是不在一個層面的。但三級電路控制非常簡單，容易理解，不像雙BUCK電路控制復雜精確。三級電路采用的MOS功率器件太多，影響大批量的可靠性，這是其一，其二是傳統BUCK電路的缺點，無論哪種工作模式，均沒有雙BUCK的性能優秀。這是導致效率不高的原因之一。多數人都知道。其三是三級電路的工作特性，導致其干擾會比兩級的大。 以70W的HID鎮流器方案為例，有高頻的，有三級全橋低頻通用方案，還有兩級半橋雙BUCK方案，均以設計成功。其中，想說說低頻方案的兩級和三級最主要的特點：兩級半橋雙BUCK方案：成本上來說并不比三級便宜。但在性能上要比三級要好一些，如：輸出波形、溫升、效率等。但雙BUCK的控制較復雜，參數調試麻煩，互相牽制，調試之初稍有不慎，就會爆響，不過一旦參數調試OK后，便能可靠運行。至于恒功率控制精度及MCU整體控制和三級差不多，都是采用恒流方式來達到恒功率。三級全橋低頻通用方案：電路結構清晰，易懂，各部分獨立運作，便于調試，元件通用性強，便于采購。可以采用諧振點火，相對于兩級來說，可以省去點火MOSFET或IGBT。為了避免產品同質化，突出其差異化，現主要生產兩級半橋雙BUCK結構的金鹵燈電子鎮流器，相信隨著產量的提升，元器件成本就會有一定幅度的下降，到時將會比三級全橋結構更有優勢。 三級的效率其實不是問題。調試得當 91是沒太大問題的。可問題不在效率這里。換向鋁電解的問題，的確是個問題，不然CCI也不會出如此復雜的波形來控制。但這個問題，根本上來說，是可解決的，只是控制電路復雜一些而已。三級電路如果降壓為母線端，則需要高壓驅動，驅動麻煩。當然這樣的結果是取樣方便。如果在地端，則取樣不便。全橋不可控狀態。 論成本，半橋兩級和全橋三級難分誰高誰低。論性能，難分孰優孰劣，各有所長各有所短。關鍵是看誰能吃透原理，把控好工藝，這樣才能做出穩定可靠的產品，現在金鹵燈鎮流器行業因其技術門檻高的原因，價格并不作為主要因素考慮，絕大多數還停留在抄襲的層次，更談不上深刻理解甚至改進提高的層次雖然有但是極少。 下面就把它還原成實際應用的兩個拓撲。 在圖2中，為了防止Q1Q2瞬間同時導通(即死區)造成“天地通”，特加多一個電感，即使Q1Q2短時間同時導通，因電流不會突變，在三兩個微秒內，不致傷害。 在圖3中，在充分評估了自己對死區時間把控的信心后，只用了一個電感;但Q1Q2體內都寄生著一個二極管，并且是慢恢復的，這樣會令并聯的D3D4不起作用，拖慢速度，發熱。所以串聯了D1D2低導通電壓的肖特基二極管，讓D3D4分別在自己的相區時段里單獨起續流作用。 可以看到，C1C2C3的關系是并聯的，為什么?因為CA、CB遠遠比它們大，在高頻脈沖電流狀態下C1C2C3相當于并聯。 再講時序，當換相，如：Q1停，輪到Q2工作的瞬間，當Q2開，此時L2上的壓降是200V(VA)+VL，慢慢過渡到200V(VA)-VL。這個瞬間給C2放電的電流并不經過電流采樣電阻，隨電功率大，C2容量也大，小功率時可以靠Q2硬撐，大功率時，幾十安的沖擊電流如何能撐?在這種拓撲里，為了兼顧電流采樣的有效性C3遠遠小于C1C2。 雙buck的成本有獨到的見解，并將其與三級電路之間進行了對比分析。最后通過實例的方式為大家進一步分析了其中的不同，希望大家在閱讀過本篇文章之后能夠有所收獲。 |
