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Vicor公司推出了Picor PI33XX Cool-Power ZVS降壓穩壓器系列，這高效率的負載點DC-DC穩壓器，為板級設計師提供最高的功率密度及設計靈活性。PI33XX系列集成了高性能零電壓開關(ZVS)拓撲，增加了點負載性能，提供業界一流的效率，峰值效率高達98%。 Vicor營銷和業務發展副總裁Robert Gendron說：“Picor PI33XX Cool-Power ZVS降壓穩壓器系列允許設計師在板上實現高性能的點負載點電源；負載點降壓穩壓器內集成ZVS軟開關拓撲，創建了行業新的性能標準。結合Vicor各種功率傳輸至板上的方案，我們正在實現整個配電鏈，從輸入直至點負載的最佳效率。” 高密度穩壓器便隨著最新IC集成技術、MOSFET及封裝工藝的改良而不斷發展。縱使這樣，這些穩壓器還是無法滿足新系統的應用要求，尤其是系統內部的功率密度正日益提高。其主要原因是開關損耗阻礙穩壓器MOSFET的內部性能。 導致穩壓器MOSFET開關損耗主要原因是：高電平端MOSFET導通、米勒柵極電荷以及體二極管傳導損耗。高電平端MOSFET導通時，正好是穩壓器MOSFET進行最高電壓和電流開關的時候，由此帶來最大功率損耗。隨著轉換或穩壓的輸入電壓的增高，這些損耗將進一步放大。 輸入電壓越高，主MOSFET的電壓也就越高，導通損耗也就越大。這些開關損耗將阻礙整個功率系統的發展，無法取得突破性的進展。Vicor首席應用工程師ChrisSwartz舉例說，“在工業流程控制系統中，要想將24V穩壓至3.3V，需要通過兩級降壓穩壓器：首先，將24V電壓轉換到12V；然后，再將12V電壓轉換到3.3V。相反，有些穩壓器只需要一次轉換，如PI33XX，可以直接將24V電壓轉換到3.3V，不僅提高效率，而且大幅降低成本，縮小空間，并提高可靠性。” 開關損耗還限制了穩壓器的開關頻率。開關頻率越高，MOSFET開關時間就越長，損耗就越大。如果開關不能在高頻切換，將限制更小型無源組件(電阻、電容和電感)的使用，從而使穩壓器密度受到影響。 PI33XX采用零電壓開關(ZVS)拓撲允許在更高頻率和更高輸入電壓進行操作，而且不會犧牲效率。同傳統穩壓器采用的硬開關拓撲相比，零電壓開關拓撲是一種軟開關拓撲。同傳統穩壓器相比，PI33XX的軟開關技術具有更高的效率以及更高的密度性能。零電壓開關拓撲通常是成就高性能隔離電源的因素。在芯片內部集成零電壓開關拓撲，實乃業界首創。 使用零電壓開關拓撲，允許穩壓器在高頻工作，減少傳統使用硬開關拓撲的降壓穩壓器的開關損耗，把效率提到最高。同時，內部補償簡單，允許高帶寬，增益和相位裕度。PI33XX的高開關頻率也降低了外部濾波元件的尺寸，提高了功率密度，同時實現了線級負載瞬變的快速動態響應。該系列產品在額定輸入的所有電壓范圍內維持高開關頻率工作，且沒有降低效率，最小導通時間是20ns，支持輸入電壓高達36V時的最大壓降轉換。高效率偏壓系統結合脈沖留白，令輕載效率非常出色。 PI33XX非常容易使用，只需要一個輸出電感和最小的陶瓷電容作為輸入和輸出的濾波，便可以組成一個完整的高性能穩壓器。無需頻率補償、外部參數設置或增加外部元件。引腳對引腳兼容，可很容易的轉換更高或更低電流的元件，只需以“拿掉-貼上”的方式布線，加快了產品上市時間。產品可工作在較寬的-40°C至125°C溫度范圍，允許在絕大多數環境下使用。 PI33XX在高密度的10mm×14mm×2.56mmLGA封裝系統(SIP)內高度集成了控制電路、功率半導體和輔助組件。PI33XX降壓穩壓器可將8V至36V的輸入電壓轉換為1V至16V的輸出電壓，輸出電流高達10A，輸出功率高達120W。無需任何額外的元件，采用單線均流方式，交錯使用六個之多的PI33XX降壓穩壓器，可進一步增加輸出功率。 
圖1 Picor零電壓(ZVS)開關拓撲降壓穩壓器
圖2 PI33XX封裝圖 |
