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【年终】VICOR 500W超高功率密度高效率DC-DC电源模块评测

昨天拿到一款VICOR 500W的DC-DC电压模块,功率密度前所未有的高,产品非常精致。

先拍几张照片看看,稍后测试一番。。。。。

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2014-01-17 11:43

上三围图。。。。

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2014-01-17 11:43
@javike
上三围图。。。。[图片][图片][图片][图片]

准备开始折腾一下这个电源模块了。。。。。上测试环境图

环境解说:

1. 输入电源用的双路30V10A的线性可调电源,使用双组串联后输出。

2.输入电流检测采用100A/75mV 0.05级分流器使用吉时利2700 6位半高位表做MX+B运算得到精确的输入电流值,同时采用一只钳表对比监测。

3. 输入电压监测采用安捷伦的AG34401A 6位半高位表测量。

4. 输出电压监测采用惠普的HP34401A 6位半高位表测量。

5. 输出负载采用2台电子负载,一台博计的60V/60A/300W和一台大华的110V/24A/200W电子负载。,旁边的高压电子负载不给力,电流只有5A,派不上用场。

 空载时的输入电流是有点小变化的。。。。。。

 算一算空载损耗:47.9991V*0.0527756A=2.53318W

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2014-01-17 11:43
@javike
准备开始折腾一下这个电源模块了。。。。。上测试环境图[图片][图片][图片]环境解说:1.输入电源用的双路30V10A的线性可调电源,使用双组串联后输出。2.输入电流检测采用100A/75mV0.05级分流器使用吉时利27006位半高位表做MX+B运算得到精确的输入电流值,同时采用一只钳表对比监测。3.输入电压监测采用安捷伦的AG34401A6位半高位表测量。4.输出电压监测采用惠普的HP34401A 6位半高位表测量。5.输出负载采用2台电子负载,一台博计的60V/60A/300W和一台大华的110V/24A/200W电子负载。,旁边的高压电子负载不给力,电流只有5A,派不上用场。[图片][图片] 空载时的输入电流是有点小变化的。。。。。。[图片] 算一算空载损耗:47.9991V*0.0527756A=2.53318W

带载100W时的效率:(11.9944V*8.330A)/(48.0014V*2.15493A)=96.59095%

带载200W效率:[11.9422V*(8.328A+8.33A)]/(48.0131V*4.20030A)=98.64320%

带载300W效率:[11.8807*(16.668A+8.33A)]/(48.0089*6.30445A)=98.12470%

带载400W效率:[11.7883*(16.668A+16.66A)]/(47.9060V*8.38844A)=97.76633%

带载440W的效率:[11.74345V*(20.01A+16.66A)]/(48.0113V*9.24842A)=96.98300%

48V输入的带载测试数据。。。。。

输入的电压由于带载后线材有压降,所以每次测试都进行调节一下,让其在48V左右。

由于输入电源不给力,电流到9.5A就保护了,最大功率只测到440W,稍后再想想办法带满载。。。

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2014-01-17 11:43
@javike
[图片]带载100W时的效率:(11.9944V*8.330A)/(48.0014V*2.15493A)=96.59095%[图片]带载200W效率:[11.9422V*(8.328A+8.33A)]/(48.0131V*4.20030A)=98.64320%[图片]带载300W效率:[11.8807*(16.668A+8.33A)]/(48.0089*6.30445A)=98.12470%[图片]带载400W效率:[11.7883*(16.668A+16.66A)]/(47.9060V*8.38844A)=97.76633%[图片]带载440W的效率:[11.74345V*(20.01A+16.66A)]/(48.0113V*9.24842A)=96.98300%48V输入的带载测试数据。。。。。[图片]输入的电压由于带载后线材有压降,所以每次测试都进行调节一下,让其在48V左右。[图片]由于输入电源不给力,电流到9.5A就保护了,最大功率只测到440W,稍后再想想办法带满载。。。[图片]

刚把直流电源给拆了,重新调整了一下内部过流限制,调到12.5A最大。。。。。

上500W满载测试。。。。。

500W时的效率:[11.7516V*(25.00A+16.66A)]/(48.0096V*10.54050A)=96.74465%

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2014-01-17 11:44
@javike
刚把直流电源给拆了,重新调整了一下内部过流限制,调到12.5A最大。。。。。[图片]上500W满载测试。。。。。[图片][图片]500W时的效率:[11.7516V*(25.00A+16.66A)]/(48.0096V*10.54050A)=96.74465%

传一份规格书上来。。。。

详细资料:

ds_IB054Q120T53N1-00.pdf

fo-ibc.pdf

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2014-01-17 11:54
回帖留名~~~嘿嘿嘿
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蔡林
LV.5
8
2014-01-17 11:55
@电源网-源源
回帖留名~~~嘿嘿嘿
是滴
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2014-01-17 13:05
@javike
传一份规格书上来。。。。[图片]详细资料:ds_IB054Q120T53N1-00.pdffo-ibc.pdf

电源的基本拓扑是这样的。。。。。。

更多详细的信息和工作过程见这个帖子:http://www.dianyuan.com/bbs/1468197.html

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2014-01-17 13:05
@javike
[图片]电源的基本拓扑是这样的。。。。。。[图片]更多详细的信息和工作过程见这个帖子:http://www.dianyuan.com/bbs/1468197.html

上驱动波形。。。。

PCB上没有位号,就在图片上标一下吧。。。。

Q1和Q2的波形,看看幅值,这2个应该是全桥的上管。。。。

开关频率1.22M?难怪波形看起来有点圆。。。。

展开看看。。。。。

不晓得是不是采样率低了的原因。。。。。可惜普源的DS4000的示波器还回去了。。。。

TEK的示波器坑爹,不支持JPG保存,BMP图片只显示一半,等下转一下格式再编辑。。。

再上下管的波形。。。。

展开看看。。。。。

怎么看起来像三角波。。。。。。

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2014-01-17 13:05
@javike
上驱动波形。。。。[图片][图片]PCB上没有位号,就在图片上标一下吧。。。。[图片][图片]Q1和Q2的波形,看看幅值,这2个应该是全桥的上管。。。。[图片]开关频率1.22M?难怪波形看起来有点圆。。。。[图片]展开看看。。。。。[图片][图片]不晓得是不是采样率低了的原因。。。。。可惜普源的DS4000的示波器还回去了。。。。[图片]TEK的示波器坑爹,不支持JPG保存,BMP图片只显示一半,等下转一下格式再编辑。。。[图片]再上下管的波形。。。。[图片][图片]展开看看。。。。。[图片][图片]怎么看起来像三角波。。。。。。[图片]

带载500W时的波形。。。。

对比了一下空载,只是细微的区别。。。。

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junestar520
LV.9
12
2014-01-17 13:11
@蔡林
是滴
留意了一下三围,发现胸围很小,原来是飞机场,
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zhenxiang
LV.10
13
2014-01-17 13:17
@junestar520
留意了一下三围,发现胸围很小,原来是飞机场,[图片]
这个是几层的线路板设计的, 磁集成设计。
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2014-01-17 13:30
@zhenxiang
这个是几层的线路板设计的,磁集成设计。

看帖要回帖......

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lxgmvp
LV.7
15
2014-01-17 13:37
MARK 下,做得确实精致,但是做500W,这么小个尺寸,效率98%也有个10W的损耗,看看能不能把磁芯烧红
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2014-01-17 13:39
@lxgmvp
MARK下,做得确实精致,但是做500W,这么小个尺寸,效率98%也有个10W的损耗,看看能不能把磁芯烧红[图片]
磁芯被我刻意的“不小心”摸了一下,还真心温度不低。。。。还好没烫起泡。。。。仔细看看磁芯上还有的手印
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q897039433
LV.4
17
2014-01-17 13:43
@sometimes
看帖要回帖......
留名,顺便问下,这算是电源中的怪兽吗?
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zvszcs
LV.12
18
2014-01-17 13:50
@javike
磁芯被我刻意的“不小心”摸了一下,还真心温度不低。。。。还好没烫起泡。。。。仔细看看磁芯上还有的手印[图片]

确实高

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2014-01-17 14:37
@zvszcs
确实高
周董山寨一个出来吧。。。。
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2014-01-17 14:37
@zhenxiang
这个是几层的线路板设计的,磁集成设计。
貌似看不出是多少层板,看起来有16层以上的样子
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2014-01-17 14:38
@q897039433
留名,顺便问下,这算是电源中的怪兽吗?
电源中的奥特曼。。。
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2014-01-17 15:37
@javike
上驱动波形。。。。[图片][图片]PCB上没有位号,就在图片上标一下吧。。。。[图片][图片]Q1和Q2的波形,看看幅值,这2个应该是全桥的上管。。。。[图片]开关频率1.22M?难怪波形看起来有点圆。。。。[图片]展开看看。。。。。[图片][图片]不晓得是不是采样率低了的原因。。。。。可惜普源的DS4000的示波器还回去了。。。。[图片]TEK的示波器坑爹,不支持JPG保存,BMP图片只显示一半,等下转一下格式再编辑。。。[图片]再上下管的波形。。。。[图片][图片]展开看看。。。。。[图片][图片]怎么看起来像三角波。。。。。。[图片]
等顶帖再更新。。。。
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2014-01-17 15:49
@javike
[图片]带载500W时的波形。。。。[图片]对比了一下空载,只是细微的区别。。。。[图片]

客串上模块上的2款MOSFET的规格书:

初级全桥开关MOS规格书:BSZ123N08N.pdf

次级同步整流MOS规格书:BSZ040N04L.pdf

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2014-01-17 15:49
@javike
客串上模块上的2款MOSFET的规格书:初级全桥开关MOS规格书:BSZ123N08N.pdf次级同步整流MOS规格书:BSZ040N04L.pdf

根据实物测试分析:

Q1和Q2是全桥的上管,G级通过1欧姆的驱动电阻并联,Q1和Q2的D和S分别直接并联,也就是Q1和Q2是并联的。

Q3和Q4是全桥2个桥臂的下管。

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2014-01-17 15:49
@javike
根据实物测试分析:[图片]Q1和Q2是全桥的上管,G级通过1欧姆的驱动电阻并联,Q1和Q2的D和S分别直接并联,也就是Q1和Q2是并联的。Q3和Q4是全桥2个桥臂的下管。

正面的解析

其中Q5和Q6是是全桥另一个桥臂的上管,G级通过1欧姆的电阻并联。

Q7和Q8是2个桥臂的下管,且Q7与Q4 并联,Q8与Q3并联。

PWM IC为VICOR自家的芯片厂PICOR品牌。

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2014-01-17 15:49
@javike
正面的解析[图片]其中Q5和Q6是是全桥另一个桥臂的上管,G级通过1欧姆的电阻并联。Q7和Q8是2个桥臂的下管,且Q7与Q4 并联,Q8与Q3并联。PWMIC为VICOR自家的芯片厂PICOR品牌。
占位待编辑。。。。
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2014-01-17 21:36
@javike
传一份规格书上来。。。。[图片]详细资料:ds_IB054Q120T53N1-00.pdffo-ibc.pdf

这种电源的应用场合有哪些?

一般的telcom二次电源对厚度没有这么高的要求吧

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zhenxiang
LV.10
28
2014-01-18 08:40
@javike
周董山寨一个出来吧。。。。
这玩意现场使用时会装到一个散热器上的吧。要不磁芯的热量就够受的。
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2014-01-19 19:07
1/8砖的模块,85°时还能出近400W,挺不错的。  附件中的100LFM, LFM指的是什么?不像是风速
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2014-01-20 10:06
@javike
[图片]带载500W时的波形。。。。[图片]对比了一下空载,只是细微的区别。。。。[图片]
这个空载和满载的驱动波形要好眼里才能看出区别来哦。。。。
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2014-01-20 10:07
@心中有冰
这种电源的应用场合有哪些?一般的telcom二次电源对厚度没有这么高的要求吧

这个模块应该就是通讯上用的。

但这个只能算是二次电源的前级,应该它是开环的。。。

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