無風扇開放式電源供應器 DC-DC 輸出模塊設計新選擇

  1. 前言:

    獲得80 PLUS 白金牌認證的無風扇開放式電源供應器,意味著115V交流電下有很高的轉換效率。20%、50%、100%的負載,必須要有90%/ 92%/ 89%以上的轉換效率。以一款額定功率為250W的開放式電源供應器 (+12V/12A、+5V/20A、-12V/0.5A),其常見的內部電路方塊包括了主動式PFC、半橋LLC諧振、次級同步整流(SR)與DC-DC方案。 

    因應高功率密度的電源設計趨勢,同步DC-DC BUCK轉換器的設計不再只有低頻切換的PWM控制芯片配置外部30V MOSFET的方案。高頻切換的P.O.L轉換器(Point of Load負載點) 將成為新選擇。這種將D2D所需要的電源轉換IC、功率晶體整合於小型封裝中 ; 除了提供良好的散熱能力之外,也提昇了電源轉換效率與可靠度,更能大幅降低所需要的PCB面積。 

    安森美半導體(ON Semiconductor)推出一款用於負載點POL應用的30A/35A同步降壓轉換器NCP3284/A,該器件將一個DC/DC控制器與兩個高效MOSFET集成在一個採用熱增強型5mmx6mm QFN封裝中。它利用獲得專利的增強型斜坡PWM架構,可提供超快速的負載瞬變響應,從而能夠減少外部輸出電容器。與傳統的恆定導通時間控制器相比,新架構還改善了負載調節。

  2. 產品特色及優勢
    • 高效率 -- 減少功率損耗
    • 快速的負載瞬態響應 -- 減少輸出電容器的數量
    • 頻率選擇 -- 優化效率和輸出濾波器尺寸之間的權衡
    • 6%準確的參考電壓 -- 非常精確的輸出電壓
    • 遠端偵測 -- 提供準確的輸出電壓
    • Enable輸入和Power Good指示 -- 用於時序控制
    • 過電流限制值可調整 -- 具備較低電流設計的靈活性
    • 軟啟動時間可調整 -- 允許控制的turn on斜率
    • 耐熱增強型QFN封裝 -- 改善散熱
  3. 開發板: (圖1) NCP3284GEVB

  • 測試數據:   (圖2) 12V轉5V/25A 穩態操作下的效率曲線及負載調節率
  • 測試數據:   (圖3) 12V轉3.3V/25A 穩態操作下的效率曲線及負載調節率 
  • 測試數據:   (圖4) 12V轉5V/25A 及3.3V/25A 穩態操作下的芯片本體溫度 
  • 結語:

    安森美半導體(ON Semiconductor) NCP3284/A 高效率同步降壓轉換器,能以POL的方式提供多個電壓電源,滿足無風扇開放式多組輸出電源供應器的需求。

  • 技术文档

    类型标题档案
    软件NCP3284GEVB_TEST_PROCEDURE
    硬件Schematics
    硬件Datasheet
    硬件Design Aid

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