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(转)VI BRICK原理介绍及应用说明
引言
当今电子系统如高端处理器及记忆体,对电源的需求是趋向更低电压、更高电流的应用。同时、对负载的反应速度也要提高。因此功率系统工程师要面对的挑战,是要设计出符合系统要求的细小、价廉但高效率的电源系统。而这些要求都不是传统功率架构能够完全满足的。Vicor提出的分比功率架构(Factorized Power ArchitectureTMFPA)以及一系列的整合功率组件, 可提供革命性的功率转换方案,应付以上提及的各项挑战。这些功率组件称为VI 芯片和VIBrickTM。
功率转换的结构问题
现在、每一代新推出的处理器、记忆体、DSP 或 ASIC,它们的电源需求趋向是更低工作电压、更高电流、更高速度。同时、在同一系统内有更多应用电压。系统设计师要面对的挑战,是要应付数量激增的低电压的同时,更要应付更快速的瞬变响应,改善整体电源系统的效率,但只可占更少的板面空间。
过往、好几个功率系统架构是一直沿用至现在,包括集中式功率架构(CPA)、分布式功率架构(DPA)及中转母线架构(IBA)。
集中式功率架构, 是其中最古老的功率系统架构, 是把系统上所有需要的电压集中在一处,然后经由分布母线把它们分布至负载的位置上。这样只是对高电压低电流,或者是电源和负载距离非常接近的应用才会有效。但是若要为低电压及分布很广泛的负载供电时,由于分布功耗 = (I2R),分布功耗变得难以承受。因此为了维持不变的分布效率,必须把母线的横切面以所减低的电压的平方来增加 – 但以现今如此复杂的低电压系统而言, 这样是不能实行的。
在 80 年代初期, 引进了模块式的高功率密度的转换器, 实现了分布式功率架构, 解决集中式功率架构 (CPA)中的某些问题。在分布式功率架构 (DPA)中,“砖式模块(Bricks)” 包含了传统 DC-DC 转换器的所有功能 – 包括隔离、电压转换和负载点的稳压。但当板上电压数量激增时,采用分布式功率架构(DPA)方案便需要使用更多的砖式模块,这样便要犠牲更多板上空间和付上更多金钱。还有典型分布式功率架构 (DPA)所使用的砖式模块,它的拓扑是不足够应付今日负载快速的瞬变响应要求。
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