次級同步整流及輸出均流的集成控制器

1）當(dāng)＋5V變換器的多個(gè)輸出端并聯(lián)時(shí)，每個(gè)＋5V變換器的電流共享引腳(Ishare)也要接在一起。這使每個(gè)＋5V變換器的控制芯片(SC4910)得到相同的I_SHARE電壓。

2）因?yàn)槊總€(gè)變換器都采用電流模式控制，當(dāng)每個(gè)＋5V變換器的V_ea相同時(shí)，它們的次級輸出電感會(huì)有相同的峰值電流，所以V_ea值代表每個(gè)＋5V變換器上輸出電感的峰值電流。

3）如果某一個(gè)＋5V變換器(變換器1)的電流大于另一個(gè)＋5V變換器(變換器2)的電流，變換器1的V_ea將會(huì)大于變換器2的V_ea。此時(shí)變換器1的V_ss就會(huì)下降，從而降低它的V_ea直到它等于變換器2的V_ea。

4）如果變換器1失效，變換器2的引腳Ishare電壓將會(huì)重新調(diào)整到一個(gè)新的電壓以啟動(dòng)其正常工作并且和其它運(yùn)行的變換器分配電流。

5）由于主開關(guān)峰值電流用于電流模式控制和均流控制，所以不需要用檢測電阻檢測次級電感平均電流。

6）由于這樣的均流電路主要利用每個(gè)變換器

表4用于分析所選擇的功率器件次級輸出電感上的峰值電流來控制電感上的平均電流(即變換器輸出電流),每個(gè)變換器輸出電感值之間的誤差會(huì)造成輸出電流的誤差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示重載時(shí)均流誤差為3％～7％。

表4 用于分析所選擇的功率器件

4 定量損耗分析

首先，對傳統(tǒng)二極管整流cPCI電源(Non Syn)和同步整流cPCI電源(Syn.)作定量損耗分析。表4列出了二者所選擇的一些功率器件。

圖7，圖8，圖9所示為二者同為200W3U電源時(shí)的功率損耗對比圖。＋5V和＋3.3V變換器都設(shè)計(jì)為典型40A最大負(fù)載，而＋12V變換器設(shè)計(jì)為典型7A最大負(fù)載。－12V輸出有很低的電流，這里不做分析。

圖7 5V，40A變換器功率損耗對比圖

圖8 3.3V，40A變換器功率損耗對比圖

圖9 12V，7A變換器功率損耗對比圖

從圖7至圖9可以看出，同步整流變換器的功率損耗比傳統(tǒng)二極管整流變換器要低很多。

圖10是200W和400W二種電源的功耗和效率的對比圖。可以看出，400W的同步整流cPCI電源的功率損耗近似等于200W傳統(tǒng)二極管整流cPCI電源的功率損耗。因此，同樣是3U的機(jī)架，同步整流電源的輸出功率是傳統(tǒng)二極管整流電源輸出功率的兩倍。

(a) 損耗

(b) 效率

圖10 200W和400W cPCI電源功耗和效率對比圖

5 結(jié)語

同步整流cPCI電源能夠在很大程度上降低功耗和提高效率。在相同的機(jī)架內(nèi)，同步整流cPCI電源的功率是傳統(tǒng)非同步cPCI電源功率的2倍。SC4910能比較容易地實(shí)現(xiàn)同步整流，并且其均流功能滿足cPCI電源要求。