用于下一代分布电源结构的直流总线变换器和负载点电源模块技术已实现

ctFET产品时，DirectFET产品(IRF6644) 获得了大约1%的更好效率， 或在220W (27.5.A，8V输出)时，效率为95.7%，这考虑在该功率水平下工作具有95-96%时，是重要的效率增益。这只是其中的一部分，因为DirectFET产品还提供重要的热优点，相对于用于初级的SO-8产品来说，具有大约40℃的更低结温度。这是对系统可靠性的巨大潜在改善，特别是在匹配率是结温度的函数时。在总线变换器的初级使用DirectFET，现在还考虑次级FET的温度平衡，消除了观看标准产品时初级产生的热点。它还表明，当在初级比较DirectFET产品与并联的SO-8产品时，DirectFET仍然获得大约0.4%的更高效率，确认了DirectFET产品可替换并联的标准器件的事实。

DirectFET半导体封装技术实际上消除了整个通态电阻对MOSFET封装的影响，最大化了电路效率。DirectFET封装技术还提供了非常好的到PCB的热阻，大约为1℃/W，而通过器件的顶部(壳)的热大约为1.4℃/W。IRF6612 或IRF6618 门驱动电压通过采用双30V SO-8 封装MOSFET IRF9956钳位到7.5V 的最佳值。潜在的220W 直流总线变换器的大小可以是2.05英寸x 0.85英寸，这比业界标准1/8砖减小了大约25%，1/8砖的尺寸测量为2.30英寸x 0.90英寸。当今提供的一些具有完全特色的解决方案是1/4砖的波形因数，其标准大小为2.30英寸x 1.45英寸，如果使用直流总线变换器的设计方法，可提供53%的 空间节省。


图2  电路板图

开关频率的选择会影响变换器的效率、大小和费用。提高开关频率降低输出电压波纹，并且可采用更小的磁性元件，因为磁通密度降低了。变压器可以更小，具有更低的损耗。另一方面，更高的初级和次级开关损耗降低了整个电路效率。图1的变换器在初级开关频率为220kHz附近时达到最佳的性能。在高端和低端之间的脉冲宽度差少于25ns，以防磁通不平衡，这在桥拓扑结构是主要的关心问题。半桥电路中在高端和低端脉冲之间的频率和死区时间是可以调节的，根据外部的时基电容来适合各种各样的应用、功率水平和开关器件。


图3  电气效率与输入电压的关系

　　第二级的POL

在POL中，一2相、双输出同步降压变换器仅要求输出电感，输出电容和输入电容，加上一些其它无源器件，使得IBA 设计容易完成，并相对于可选择的分立解决方案节省了50%的占位空间。高波纹频率还允许这些元件比要求的其他元件更小。
在这些“功率构建块”之中，国际整流器iP1202 使用IR的 iPOWIRTM封装技术集成了PWM控制器和驱动器功能，以及相关联的控制和同步MOSFET开关、肖特基二极管和输入旁路电容到单一的封装内，其大小为9.25mm x 15.5mm x 2.6mm。
　　进一步节省占位空间，减少设计时间是可能的，因为这些器件可直接从直流总线变换器输出电压供电，消除了外部偏压电路的需要。它还能够与其它POL进行外同步，可采用更为的简单输入EMI 滤波器。

　　把所有结合在一起

为了测试新的中间总线结构的性能，使用了从一开始就设计的模块进行实现，从而来优化IBA。图1的直流总线变换器结合了两个iP1202 POL得到了3 输出的示范单元，如上图2所示。图3显示了IBA 是如何达到84.5% 的总电气效率的，使得它成为一个具有吸引力的选择满足集成有低压逻辑、处理器和ASIC的现代系统的要求。