高功率密度模块电源如何实现低损耗设计

2018-06-05 14:10:23

高功率密度的模块电源目前在我国的工业、通讯和制造业领域占据着主导地位，如何在设计过程中实现高频率电源的低损耗和散热平衡，就成为了很多生产商和研发人员所面临的头号问题。本文将会就这一问题展开简要的叙述分析，帮助工程师们更有效的实现低损耗高功率的电源设计。

首先我们以通信领域的应用作为切入点，具体看一下大功率高密度电源在近几年快速占据市场的原因。在我国的通信设备设计研发领域，一直以来都以小功率的电源为主，这也直接决定了国内厂商在分布供电方式方面的选择。然而随着设备功能不断升级，局部集中供电方式因成本较低又被重新提起，在这种形势下，大功率、高密度、高可靠性的模块电源正越来越多地得到广泛应用，这也就是为什么自2010年之后高功率密度的电源开始逐渐成为市场主导的重要原因。

目前我国所应用的高功率模块电源，普遍采用的是半砖或全砖封装形式，这种类型的电源模块通常有以下几方面的特点：首先，高功率密度的电源模块多采用国际流行的工业标准封装，产品兼容性更广。其次，产品的同等功率体积重量大大缩小，只有传统产品的四分之一。第三，技术指标有重大改善，特别是效率提高到90%.第四，产品本身优异的热设计带来更低的温升更高的可靠性。

那么，在设计过程中如何才能提高电源模块产品的功率密度呢？工程师可以从下面三个方向入手：第一，工程师可以在线路设计过程中采用先进的电路拓朴和转换技术，实现大功率低损耗；第二，工程师可以通过减小各部件体积的方式使其适应新型的封装形式，利用紧凑型工艺结构有效缩小其体积；第三个方法是改进热设计，使高功率密度条件下达成散热平衡成为可能。

除此之外，在电路的设计中我们还可以采用控制算法并利用主功率变压器和输出二极管的特性，以此来确定从初级侧传输到隔离次级侧的功率量，这种方法也同样可以有效的降低高频率模块电源的功率损耗。

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