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

和100v的 directfet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40oc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1oc/w，而通过器件的顶部(壳)的热大约为1.4 oc/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。

　　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。

　　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。

图1 直流总线变换器

图2 电路板图

图3 电气效率与输入电压的关系