vicor电源模块是美国VICOR公司生产的可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器,其特点是可为专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器 (DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列 (FPGA) 及其他数字或模拟负载提供供电。

1.什么是vicor电源模块

VICOR电源模块产品是业内排名第一的行业品牌,VICOR电源的 DC-DC、AC-DC电源模块,隔离、非隔离电源模块等转换器具有体积小,可靠性高,功率密度全球领先等优势。 目前VICOR已广泛应用于轨道交通、通信、军用、航空航天、舰船等领域。

 

1.什么是vicor电源模块

(图片来源于网络)

 

2.vicor电源模块工作原理

原理:

该DC/DC模块电路结构与通常的斩波DC/DC转换器相似,可参考原理框图及相关资料,这里不再赘述。 在原理上,VICOR模块区别于通常产品之处主要是它使用了软开关的ZCS技术。

 

通常的硬开关斩波器波形近似为矩形波,即强迫开关器件在电压不为零时开通,电流不为零时关断,这样在矩形波的边沿就会因寄生参数而产生高频振荡,导致开关损耗增大,频率越高,开关损耗越大;而VICOR模块应用谐振技术,使开关器件中的电流波形近似于半周期的正弦信号,这样开关的导通、关断时刻都对应零输入电流(即开关管电流),从而即使开关频率超过1MHz,开关损耗也只占极小的百分比。高的开关频率、低的开关损耗便产生了一系列优点:功率密度高、传导和辐射噪声小、响应快、转换效率高等。

 

VICOR模块的另一特点是输出电压可在额定值基础上,在5%到110%的范围内方便地调节(12V、15V是±10%)。

 

内部误差放大器的负输入端是输出电压的采样值,正输入端与Trim端相连。当Trim端悬空时,其上的电位由2.5V的基准源(Bandgap)决定,亦为2.5V,此时电路输出为额定值。以简单的外接电阻网络,通过调节Trim端电压(即误差放大器的基准电压),可相应地调节输出电压。

 

降压时外接元件值的计算与额定输出电压无关。只需在Trim端与-OUT端间接一电阻与R5分压以确定Trim端电压。其值的计算方法如下(以-20%为例):

要使输出电压降低20%,Trim端电压也需降低20%,这些电压都降落在内部电阻R5上:

  UR5=2.5V×20%=0.5V

  IR5=0.5V/10kΩ=50μA

  IR5=IRd

  故 Rd=(2.5V-0.5V)/50μA=40kΩ

  升压时,需提高Trim端电压,一般是从+OUT端接一电阻Ru到Trim端,故外接元件值的计算与额定输出电压相关。Ru的计算方法如下(以24V提高5%为例):

 

要使输出电压提高5%,Trim端电压也需相应提高5%,这些电压也都降落在内部电阻R5上(但方向与降压时相反):

  UR5=2.5V×5%=0.125V

  IR5=0.125V/10kΩ=12.5μA

  IR5=IRu

  又 URu=Uout-Utrim

  =(24V+24V×5%)-(2.5V+0.125V)

  =22.575V

  故 Ru=22.575V/12.5μA=1.8MΩ

 

当用VICOR模块进行二次开发时,有时要利用Trim功能构成闭环(见本文的应用举例),此时就不需要上述的电阻网络。但需注意的是,对于‘-2XX’模块,若Trim端电压超过一定值时,模块将会发生过压保护关断(OVPShutDown),此值额定为2.75V(实际值一般略高于此值,可达3V)。为避免模块的保护性关断,必须有措施防止此端电压过高。
 

 

3.vicor电源模块应用

应用:

电源模块是可以直接安装在印刷电路板上的电源,可用于数字或模拟负载的供电应用场所。因为具有高可靠性、小体积、功率密度高、转换效率高等特点,使电源系统设计越来越简单而得到广泛应用。