電源模組具有廣泛的用途,並且與離散應用相比具有顯著的集成度。 電源模組可以提供有關輸入電壓、輸出電壓、輸出功率、輸出數量、隔離額定值和穩壓選項的多種選擇。
以下是電源模組的簡單方塊圖,其中包括變壓器驅動器。
利用不同特性的配合,你可以將電源模組用於大多數隔離偏壓轉換器應用中。這樣可以大大簡化設計流程,因為:
- 無需指定、設計或選擇變壓器;
- 只需加入輸入和輸出解耦電容即可開始設計;
- 可以使用其他選項,如同步、輸出電壓選擇、致能和錯誤信號發送。
不過,你有時也可能會覺得模組缺乏靈活性,特別是在配置輸出數量和變壓器匝數比方面。與 55°C 和 85°C 的額定環境溫度相比,125°C 的額定環境溫度範圍內的模組選擇較少。同樣,具有完全強化隔離額定值的模組數量亦少於具有功能性或基本隔離性的模塊數量。
現市場上已有一些電源模組具有更高集成度,且對系統性能也有所妥協。來自 TI 的 UCC12050 就是其中一個例子。它的開關頻率比一般電源模組較高。與開關頻率較低的替代方案相比,這樣可以顯著降低高度和重量。內部拓撲控制方案可在沒有LDO或外部回授零件的情況下閉環運行。
UCC12050 可為種類繁多的隔離 DC DC 偏壓電源應用帶來許多益處。它採用EMI優化變壓器設計和靜音控制方案,且初級至次級電容僅為 3.5pF。利用其自身的解決方案可在兩層 PCB(沒有鐵氧體磁珠或LDO)上通過 CISPR32 B 類標準。該器件性能穩定,強化隔離的額定電壓為 5kVrms 且額定工作電壓為 1.2kVrms、工作環境溫度為 125°C。這系列還包括 UCC12040,其基本隔離的額定電壓為 3kVrms且額定工作電壓為 800Vrms。
UCC12050 適用於需要 500mW 以及 5V 輸入、3.3V 至 5.4V 輸出的應用。需要較高輸入或輸出電壓的應用將需要提供前置或後置轉換。此外,如果某些設計所需的功率高於 UCC12050 的降額曲線,應考慮使用另一拓撲。
各種拓撲與 UCC12050 的比較:
輸出數量 | 穩壓 | 輸出功率 | 隔離額定 | 工作溫度 | |
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返馳式轉換器 | 靈活的 - 依賴 XFMR | PSR 或光耦合器 單一繞組穩壓 |
可達15W | 靈活的 - 依賴 XFMR | 靈活的 - 依賴 XFMR |
返馳-降壓轉換器 | 靈活的 - 依賴 XFMR | PSR 或光耦合器 | 5 - 10W | 靈活的 - 依賴 XFMR | 靈活的 - 依賴 XFMR |
變壓器驅動器 | 靈活的 - 依賴 XFMR | 非穩壓 | 1 - 5W | 靈活的 - 依賴 XFMR | 靈活的 - 依賴 XFMR |
電源模組 | 1 至 2 輸出 | 穩壓 或 非穩壓 | 1 - 3W | 大部份其本或功能性 | 通常 85°C |
UCC12050 | 1 輸出 | 穩壓 | 0.5W | 強化 | 125°C |