V?I Chip總線轉(zhuǎn)換器BCM352F110T300A00與BCM352T110T300A00技術解析
在電子工程師的日常設計工作中,電源轉(zhuǎn)換模塊的選擇至關重要。今天,我們就來詳細探討一下Vicor公司的V?I Chip總線轉(zhuǎn)換器BCM352F110T300A00與BCM352T110T300A00,看看它們有哪些獨特的性能和特點。
產(chǎn)品概述
這兩款轉(zhuǎn)換器是高效(>95%)、窄輸入范圍的正弦幅度轉(zhuǎn)換器(SAC?),能將330 - 365 Vdc的初級總線轉(zhuǎn)換為隔離的低電壓次級輸出。它們提供10.3 - 11.4 V的隔離分配總線,非常適合用于銀盒和PFC前端。
突出優(yōu)勢
- 高功率密度:達到了1017 W/in3,在V?I Chip封裝中實現(xiàn)了高功率轉(zhuǎn)換,且兼容標準的貼裝和表面貼裝組裝工藝。
- 小尺寸與輕重量:占地面積僅為260 W/in2,重量僅0.5 oz(14 g),為設計節(jié)省了空間和重量。
- 高效轉(zhuǎn)換:典型效率高達95%,能有效減少能量損耗。
- 快速響應:瞬態(tài)響應時間<1 μs,可快速應對負載變化。
- 長壽命:平均無故障工作時間(MTBF)>350萬小時,可靠性高。
- 無需輸出濾波:減少了外部元件的使用,降低了成本和電路板面積。
電氣參數(shù)
輸入?yún)?shù)
| 參數(shù) | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | 備注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 輸入電壓范圍 | 330 | 352 | 365 | Vdc | |
| 輸入dV/dt | 1 | V/μs | |||
| 輸入欠壓開啟 | 329 | Vdc | |||
| 輸入欠壓關閉 | 275 | Vdc | |||
| 輸入過壓開啟 | 366 | Vdc | |||
| 輸入過壓關閉 | 399 | Vdc | |||
| 輸入靜態(tài)電流 | 0.9 | mA | PC低 | ||
| 浪涌電流過沖 | 0.225 | A | 使用圖18測試電路;見圖1 | ||
| 輸入電流 | 1.0 | Adc | |||
| 輸入反射紋波電流 | 640 | mA p-p | 使用圖18測試電路;見圖4 | ||
| 無負載功率損耗 | 6.4 | 7.7 | W | ||
| 內(nèi)部輸入電容 | 0.3 | μF | |||
| 內(nèi)部輸入電感 | 5 | nH | |||
| 推薦外部輸入電容 | 2 | μF | 最大源電感200 nH;見圖18 |
輸出參數(shù)
| 參數(shù) | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 | 備注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 輸出電壓 | 10.3(無負載) 9.97(滿載) |
11.4(無負載) 11.1(滿載) |
Vdc | ||
| 輸出功率 | 0 | 300 | W | 354 - 365 V IN | |
| 額定直流電流 | 0 | 28 | Adc | P OUT ≤ 300 W | |
| 峰值重復功率 | 450 | W | 最大脈沖寬度1ms,最大占空比10%,基線功率50% | ||
| 電流共享精度 | 5 | 10 | % | 見第10頁并行操作 | |
| 效率 | |||||
| 半載 | 94.0 | 94.8 | % | 見圖5 | |
| 滿載 | 94.5 | 95.5 | % | 見圖5 | |
| 內(nèi)部輸出電感 | 1.1 | nH | |||
| 內(nèi)部輸出電容 | 37 | μF | 有效值 | ||
| 負載電容 | 1200 | μF | |||
| 輸出過壓設定點 | 11.4 | Vdc | |||
| 輸出紋波電壓 | |||||
| 無外部旁路 | 270 | 400 | mV p-p | 見圖7和9 | |
| 10 μF旁路電容 | 10.2 | mV p-p | 見圖8 | ||
| 短路保護設定點 | 45.0 | Adc | 模塊將關閉 | ||
| 平均短路電流 | 13.7 | mA | |||
| 有效開關頻率 | 3.7 | 3.9 | 4.1 | MHz | 固定,每相2.0 MHz |
| 線性調(diào)整率 | |||||
| K | 0.0309 | 1/32 | 0.0316 | VOUT = K?V IN(無負載) | |
| 負載調(diào)整率 | |||||
| R OUT | 9.8 | 12.5 | mΩ | ||
| 瞬態(tài)響應 | |||||
| 電壓過沖 | 72 | mV | 100%負載階躍;見圖10和11 | ||
| 響應時間 | 200 | ns | 見圖10和11 | ||
| 恢復時間 | 1 | μs | 見圖10和11 | ||
| 輸出過沖 | |||||
| 輸入開啟 | 0 | mV | 無輸出濾波器;見圖3 | ||
| PC啟用 | 0 | mV | 無輸出濾波器;見圖2 | ||
| 輸出開啟延遲 | |||||
| 施加電源時 | 428 | ms | 無輸出濾波器;見圖3 | ||
| 釋放PC引腳時 | 37 | μs | 無輸出濾波器 |
引腳與控制功能
輸入端口(+In / -In)
V?I Chip的輸入電壓范圍不能超過規(guī)定值。內(nèi)部的欠壓/過壓鎖定功能可防止在正常輸入范圍外工作。為防止意外施加反向輸入電壓,可在正輸入串聯(lián)整流器或在輸入保險絲負載側并聯(lián)反向整流器。連接電源時應盡量減小分布電感,若互連電感超過100 nH,需用RC阻尼器旁路輸入以保持低源阻抗和穩(wěn)定運行。
初級控制端口(PC)
這是一個多功能節(jié)點,具有以下功能:
- 啟用/禁用:PC端口懸空時,BCM輸出啟用;拉低至低于2.4 Vdc(相對于–In)時,輸出禁用。該端口不應以高于1 Hz的速率切換,也不應由外部電壓源驅(qū)動或上拉。
- 初級輔助電源:PC端口可在5.0 Vdc下提供高達2.4 mA的電流,但不能用于吸收電流。
- 報警:BCM內(nèi)部電路可監(jiān)測輸出過載、輸入過壓或欠壓以及內(nèi)部結溫。PC端口會在過流或過溫故障時切換,在輸入欠壓/過壓故障時保持低電平。
輸出端口(+Out / -Out)
+Out和–Out端口各有兩組觸點,必須以低互連電阻并聯(lián)連接。在規(guī)定的工作范圍內(nèi),平均輸出電壓由圖19的一級直流行為模型定義。
應用建議
并行操作
BCM在陣列中運行時可實現(xiàn)電流共享,可用于更高功率或冗余應用。為實現(xiàn)最佳電流共享精度,應確保陣列中每個BCM的源和負載阻抗相等,推薦使用PCB內(nèi)的公共銅平面來傳輸和返回電流。
輸入阻抗
為充分發(fā)揮BCM的性能,輸入端子的阻抗應在直流至約5 MHz范圍內(nèi)保持較低。源應具有低電感(小于100 nH)和臨界阻尼響應。若互連電感超過100 nH,需用RC阻尼器旁路BCM輸入引腳。
輸入保險絲
V?I Chip內(nèi)部未配備保險絲,因此在電源系統(tǒng)中必須加入輸入線路保險絲,應在+In端口串聯(lián)快速熔斷器。
總結
V?I Chip總線轉(zhuǎn)換器BCM352F110T300A00與BCM352T110T300A00以其高功率密度、高效轉(zhuǎn)換、快速響應等優(yōu)勢,為電子工程師在電源設計中提供了一個優(yōu)秀的選擇。在實際應用中,我們需要根據(jù)具體需求合理選擇和使用這些轉(zhuǎn)換器,并注意輸入阻抗、保險絲等方面的設計,以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢?歡迎在評論區(qū)分享交流。
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