VICORDC/DC模塊及其應(yīng)用

摘要：介紹VICORDC/DC模塊的原理及應(yīng)用經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：DC/DC模塊VICOR模塊ZCS技術(shù)電壓調(diào)節(jié)

VICOR DC/DC Module and Its Applications

Abstract: This paper introduces the principle and application experience of VICOR DC/DC module.

Keywords: DC/DC module， VICOR module， ZCS technology， Voltage regulation

中圖法分類號：TN86文獻標識碼：A文章編號：02192713(2000)1158503

1引言

DC/DC模塊是目前電源產(chǎn)業(yè)中較為成熟的產(chǎn)品，國內(nèi)外許多廠家都有其技術(shù)成熟、各具特色的品種、規(guī)格。DC/DC模塊的廣泛應(yīng)用，簡化了產(chǎn)品設(shè)計，提高了產(chǎn)品可靠性，為DC/DC、DC/AC產(chǎn)品的二次開發(fā)提供了有利條件。

VICOR(懷格)公司是美國的專業(yè)模塊電源生產(chǎn)廠家，其產(chǎn)品最大特點是功率密度高、可靠性好。產(chǎn)品系列覆蓋10W～600W，輸入輸出隔離，使用方便，廣泛應(yīng)用于電信、工控、電力電子、軍工、三航等領(lǐng)域。第一代VICOR模塊借以提高電源轉(zhuǎn)換效率的核心技術(shù)是ZCS（零電流開關(guān)）技術(shù)；第二代VICOR模塊使用了ZCS/ZVS（零電流/零電壓開關(guān)）技術(shù)，為通信專用48V輸入系列。二者原理相似，并且功能、管腳兼容,這里以現(xiàn)在市場上較多的VICOR第一代模塊（VI－2XX、VI－JXX、MI－2XX、MI－JXX等）為例，介紹該類產(chǎn)品的原理及應(yīng)用過程中的經(jīng)驗。

圖1原理框圖（VI－J00系列無＊部分）

圖2ZCS技術(shù)

2VICOR模塊介紹

2.1原理簡介

該DC/DC模塊電路結(jié)構(gòu)與通常的斬波DC/DC轉(zhuǎn)換器相似，可參考原理框圖（見圖1）及相關(guān)資料，這里不再贅述。

在原理上，VICOR模塊區(qū)別于通常產(chǎn)品之處主要是它使用了軟開關(guān)的ZCS技術(shù)，見圖2。

通常的硬開關(guān)斬波器波形近似為矩形波，即強迫開關(guān)器件在電壓不為零時開通，電流不為零時關(guān)斷，這樣在矩形波的邊沿就會因寄生參數(shù)而產(chǎn)生高頻振蕩，導(dǎo)致開關(guān)損耗增大，頻率越高，開關(guān)損耗越大；而VICOR模塊應(yīng)用諧振技術(shù)，使開關(guān)器件中的電流波形近似于半周期的正弦信號，這樣開關(guān)的導(dǎo)通、關(guān)斷時刻都對應(yīng)零輸入電流（即開關(guān)管電流），從而即使開關(guān)頻率超過1MHz，開關(guān)損耗也只占極小的百分比。高的開關(guān)頻率、低的開關(guān)損耗便產(chǎn)生了一系列優(yōu)點：功率密度高、傳導(dǎo)和輻射噪聲小、響應(yīng)快、轉(zhuǎn)換效率高等。

VICOR模塊的另一特點是輸出電壓可在額定值基礎(chǔ)上，在5％到110％的范圍內(nèi)方便地調(diào)節(jié)(12V、15V是±10％)。電路原理參見圖3。

內(nèi)部誤差放大器的負輸入端是輸出電壓的采樣值，正輸入端與Trim端相連。當Trim端懸空時，其上的電位由2.5V的基準源（Bandgap）決定，亦為2.5V，此時電路輸出為額定值。以簡單的外接電阻網(wǎng)絡(luò)，通過調(diào)節(jié)Trim端電壓（即誤差放大器的基準電壓），可相應(yīng)地調(diào)節(jié)輸出電壓。

圖3VICOR模塊調(diào)壓原理