<strong>作者:贸泽电子公司保罗·皮克林撰文</strong>
电力系统设计师正面临来自市场的持续压力,努力寻找充分利用可用功率的方法。
在便携式设备中,更高的效率将延长电池的使用寿命,使更多的功能可以被打包成更小的数据包。在服务器和基站中,更高的效率将节省基础设施(冷却系统)及运营的成本(电力账单)。
为此,系统设计者正在改进几个领域的能量转换过程,包括更高效的开关模式拓扑、打包创新、以及基于碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)的新半导体设备。
<strong>开关变换器拓扑改进</strong>
为充分利用可用功率,人们越来越多地采用基于交换而不是线性技术的设计。开关电源(SMPS)的有效功率高达90%以上。这延长了便携式系统的电池寿命,降低了大型装置的电力成本,并释放了原先用于散热部件的空间。
转至切换拓扑有一定的缺陷,其更复杂的设计形式要求具有多元化的技能。设计工程师必须熟悉模拟和数字技术、电磁学及闭环控制。印刷电路板(PCB)的设计者必须更加注意电磁干扰(EMI),因为高频开关波形会使敏感的模拟电路和射频电路产生问题。