Vicor的VIA封装PFM电源模块实现从AC到负载点的功率元件设计方法.PDF

白皮书 Vicor 的VIA封装PFM 电源模块实现 从AC到负载点的功率元件设计方法 2015年5月 摘要 本白皮书描述了一个执行许多系统要求的前端AC-DC转换的功率元件——新的 PFM如何实现Vicor 的从AC到负载点（PoL ）功率元件设计方法的应用。文章 还介绍了元件的性能，强调了VIA PFM如何有助于提供卓越灵活性、密度和 效率的电源系统开发。 功率元件设计方法 在早期的电子系统中，设计人员使用集中式电源架构（CPA ），其中所有需要的电 压都是由一个“银盒”或开放框架电源提供的。随着电源系统需求的增加，特别 是随着半导体负载的出现，如需要低电压、大电流供应的处理器和FPGA ，工程 师要在整个系统中分布转换器和稳压器。因此，负载点转换器已成为提供接近负 载的降压调节的热门选择，从而实现低压元件要求的较大电流。 Vicor功率元件设计方法是一种将电源系统分成几个独立元件的方法，每个元件优 化执行特定角色。这些功率元件无缝连接到电源链中的其他元件，使复杂系统的 设计和开发既快速又容易，同时保持前所未有的灵活性。 针对前端的AC-DC功率元件 虽然功率元件设计方法已得到了许多公司工程师的认可，但缺乏真正的AC-DC功 率元件意味着该方法可能很难适用于从AC至PoL 。VIA PFM 的推出改变了这个局面， 使得功率元件设计方法成为了开发高性能电源系统的端到端解决方案。 功率元件定义为执行功能的构建块，可以灵活地连接在一起实现完整的电源链。如 果构建块易于使用，其需要的一个附加电路应该最小，因此AC前端元件需要提供 PFC （功率因数校正）、EMI滤波和瞬变、浪涌及突入电流保护。VIA PFM在灵活 的、热适应封装中集成了所有这些功能。 第1页 VIA技术的优势 VIA封装技术提供业界领先的功率密度。它有仅为35.5 mm宽、长度范围从72 至141 mm的紧凑占位面积，以及仅为9.3 mm的薄型高度。板安装和底盘安装 版本的封装均已提供，允许工程师们以最有效和在最方便的位置安装元件。 高效的散热外壳可从VIA封装内元件的顶部和底部带走热量，而且只要求一侧 散热，进而优化了散热，同时简化了热设计。通过底盘安装版本，电源系统所 需的空间进一步减少，它允许系统底盘成为热设计的一部分，而且在许多 应用中可以去掉风扇，进一步减少了所需的空间，同时提高了系统可靠性。 图1： VIA封装的结构 4.92” （125 mm） 1.42” （36 mm ） 顶视图 底视图