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ZVS-BUCK 技术分享

Vicor 首个采用标准产品平台的非隔离稳压器

创新的零电压开关(ZVS)拓扑结构支持高效率操作                            

高度硅集成, 结合高密度封装, 提高电源功率密度

实现高电压至低负载点转换

随后发布其他零电压降压、零电压升降压、和零电压升压稳压器



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Vicor520
LV.5
2
2014-07-22 09:47

为何需要零电压开关(ZVS)?

对于更高效率,密度和功率处理的需求不断增加 

需要更高的Vin/Vout转换比例及更高的开关频率

功率半导体同行已成就下列几项改进:硅集成- MOSFET 技术- 封装技术

但这些改进都不能满足行业的需求- 开关损耗继续影响产品性能

Picor引入一个高性能、高度集成、软开关降压稳压器模块, 可高频工作,大幅度地降低开关损耗, 提高效率

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Vicor520
LV.5
3
2014-07-22 09:54

那些因素阻碍现有技术发展?

1.硬开关– 现今,大多数非隔离降压稳压器拓扑的开关损耗都很大。原因是在导通和关断期间,MOSFET 同时抵受高电流和高电压应力。当开关频率与输入电压增高时,这些损耗同时增大,局限了其可以达到的最高工作频率、效率和功率密度。

2.栅极驱动损耗– 由于栅极驱动电路内的米勒电荷的功耗较高, 导至硬开关拓扑结构的栅极驱动损耗也较高。

3.体二极管传导– 当高电平端MOSFET 导通和关闭时, 高脉动电流通过低电平端MOSFET 本身的体二极管。体二极管导通的时间越长,反向恢复损耗和体二极管传导损耗便愈高。体二极管传导也会造成破坏性的过冲和振铃

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Vicor520
LV.5
4
2014-07-22 10:02

VICOR零电压开关ZVS-BUCK拓扑的优点

1.零电压开关(ZVS)的开关损耗很低

2.理想的整流开关,体二极管传导时间极短

3.高输入电压仍保持高频率操作

4.内部补偿简单的,允许高带宽,增益和相位裕度

5.由于输出电感细小,高开关频率和宽带宽反馈环路,只需细小输出电容,瞬态响应非常快速

6.导通时间最短20ns,支持36:1 的高比率转换

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Vicor520
LV.5
5
2014-07-22 10:35

图:左边为VICOR的ZVS-BUCK电路,右图为传统BUCK电路。

与传统BUCK电路相比,ZVS-BUCK电路在电感两端增加了钳位开关。

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Vicor520
LV.5
6
2014-07-23 15:00

PI33XX降壓穩壓器可將8V至36V的輸入電壓轉換為1V至16V的輸出電壓,輸出電流高達15A,輸出功率高達120W

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Vicor520
LV.5
7
2014-07-23 15:03

采用高功率密度的LGA封装。

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Vicor520
LV.5
8
2014-07-23 15:06

体积 10*14*2.54mm

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carl.xu
LV.1
9
2014-07-25 16:35
@Vicor520
为何需要零电压开关(ZVS)?对于更高效率,密度和功率处理的需求不断增加 需要更高的Vin/Vout转换比例及更高的开关频率功率半导体同行已成就下列几项改进:硅集成-MOSFET技术-封装技术但这些改进都不能满足行业的需求-开关损耗继续影响产品性能Picor引入一个高性能、高度集成、软开关降压稳压器模块,可高频工作,大幅度地降低开关损耗,提高效率

zvs最主要是降低纹波和噪音吧?

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weiwst
LV.4
10
2014-07-25 20:53
@Vicor520
体积10*14*2.54mm[图片][图片]

MARK,对于手工制作PCB,手工焊接貌似不太方便,不知有没有便于焊接的封装的ZVS的。最近就搜索相关型号。

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Vicor520
LV.5
11
2014-07-28 09:30
@carl.xu
zvs最主要是降低纹波和噪音吧?
zvs是为了减少MOS管的开关损耗,减少了因MOS开关引起的噪声,EMI。可以提高电源的工作效率,和开关频率。因为开关频率的增加也降低了输出纹波和噪音。
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Vicor520
LV.5
12
2014-07-28 09:31
@weiwst
MARK,对于手工制作PCB,手工焊接貌似不太方便,不知有没有便于焊接的封装的ZVS的。最近就搜索相关型号。[图片]
只有LGA封装,要回流焊才行
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weiwst
LV.4
13
2014-07-28 13:34
@Vicor520
只有LGA封装,要回流焊才行
(⊙o⊙)哦,这样。
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2019-07-27 21:40
@weiwst
MARK,对于手工制作PCB,手工焊接貌似不太方便,不知有没有便于焊接的封装的ZVS的。最近就搜索相关型号。[图片]
你好,有搜到其他型号便于焊接的封装ZVS,可以分享一下吗
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