電源系統(tǒng)設計的無風險路徑(上)
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
編者按： 摘要：現(xiàn)在，高性能電源系統(tǒng)已經(jīng)有了長足進展，設計人員正在使用多個輸入電壓，驅(qū)動種類繁多應用的多路電壓軌。為了確保PoL穩(wěn)壓器盡可能靠近負載的需求，設計人員需要在一個非常小的范圍實現(xiàn)大量功率轉(zhuǎn)換功能。與此同時，企業(yè)資源正趨于擴展到工程師，常常是由多面手，而不是電源專家來負責設計電源系統(tǒng)。因此，當今復雜的電源要求可能令設計人員非常頭痛：如何利用不同資源為多樣化的負載提供高性能電源，從而保證架構(gòu)的所有部分都在其功率和散熱范圍內(nèi)運行，同時還可優(yōu)化效率和成本目標。
工程師如何充分利用現(xiàn)在可用的高性能構(gòu)建模
回頭看一下圖1，很明顯，前三路電壓軌(MR#1、2和3)是需要最高功率級別器件的電壓軌，而最后五路電壓軌(MR#7直到AR#2)是功率級別最低的器件。其余的(MR#4直到MR#6)介于兩者之間。在這里，設計人員將需要利用自己的判斷力，決定器件方面的選擇。完成了輸出工作后，就可以開始在系統(tǒng)框圖類別中建立一個我們需要的電源模塊和功率級別的畫面。
第3步——實現(xiàn)
一旦模塊完成，設計人員需要為這些模塊匹配器件編號，同時注意實現(xiàn)功能和仿真各自功率轉(zhuǎn)換元件鏈的所有專用電路。需要開發(fā)的其他電路可能包括濾波器、保持電路和電源時序。在設計的這個階段，工程師還應該考慮散熱、端接，以及封裝注意事項。
在我們的例子中，對電源有一些特殊的要求：在輔助電壓軌上升之前，MR#3上有一個延遲;而對MR#3嚴格調(diào)控將需要使用一個遙感回路。為實現(xiàn)精確的負載電流限制和精確匹配電壓軌和負載要求的其他參數(shù)，考慮配置PRM (Pre-regulator Module，預穩(wěn)壓模塊)也是有意義的。
對于那些需要使用PRM來調(diào)整設計的工程師們，Vicor提供了一個PowerBench仿真工具，可幫助進一步了解系統(tǒng)的性能。
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