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VICOR電源第二代DC-DC轉(zhuǎn)換器配件模塊-輸出紋波衰減模塊(MicroRAM)
VICOR電源設(shè)計指南和應(yīng)用手冊-全型、小型和微型系列DC—DC轉(zhuǎn)換器及配件模塊
VICOR電源——廣州源博科技有限公司
VICOR輸出紋波衰減模塊(MicroRAM)
VICOR MicroRAM內(nèi)置一個無源濾波器(圖1 2—2)，有效地衰減在50 kHz至1 MHz間的紋波。另有一個有源濾波器亦有效把低頻至最高1 MHz的范圍內(nèi)的紋波衰減。為優(yōu)化性能；用戶必須用外部RHR電阻器來為有源濾波器設(shè)定電位差電壓(lead rO voltage)。圖1 2—1 a或12—1b所示，按照負(fù)載感應(yīng)方法來連接Mic roRAM。在CTRAPd引腳加上CTRA[u電容(可選擇性使用)，來對負(fù)載電流瞬變的性能提升。而對低頻紋波衰減能力的提升，可在VREF引腳加上CHR電容(可選擇性使用)，如圖12—3a和1 2—3b所示。在轉(zhuǎn)換器回路對負(fù)載增加的響應(yīng)期間，瞬變負(fù)載電流便由內(nèi)置CTRAN電容和可選擇性使用的外部電容提供。
VICOR MicroRAM的有源回路在約一微秒內(nèi)對輸出電壓擾動作出響應(yīng)。轉(zhuǎn)換器在響應(yīng)時，MicroRAM可保持瞬變電流的大小及速率變化是有限制的。有關(guān)動態(tài)性能示例，可參見圖12—8至12—16。設(shè)置較大的電位差電壓可以提供更佳的瞬變性能、紋波衰減和功耗，同時降低整體效率。(圖12—4a、12—4b、12—4c和12—4d)當(dāng)VICOR MicroRAM的負(fù)載增加時，透過有源回路感應(yīng)輸出電流，以維持VICOR MicroRAM的功耗恒定，把電位差電壓約為正比地減低。(圖12—5、12—6和12—7)如瞬變響應(yīng)的要求不高，并以有效的紋波衰減為首任時，可以設(shè)置較低的電位差電壓來減少功耗。有源動態(tài)電位差范圍的低端，是被初始設(shè)置的電位差及最大預(yù)計負(fù)載所限制。舉例、如果應(yīng)用中負(fù)載的最大電流為10 A，可設(shè)定比1 A時的電位差低75 mV以節(jié)省電源。在最大負(fù)載電流10 A時，仍有相當(dāng)?shù)膭討B(tài)電位差。而高端或最大的電位差范圍被內(nèi)置或門二極管的性能規(guī)限。
當(dāng)電源轉(zhuǎn)換器沒有遙感功能或不想使用遙感時，可使用sc或上調(diào)功能。該功能專門設(shè)計用于參考電壓為1．23 V、輸入阻抗為1 kO的轉(zhuǎn)換器，如VICOR全型、小型和微型轉(zhuǎn)換器。與遙感相比，用SC配置所得的負(fù)載電壓對應(yīng)不同負(fù)載電流時會產(chǎn)生誤差。該誤差與輸出電流和從VICOR MicroRAM輸出端至負(fù)載端的負(fù)載路徑電阻成正比。
冗余系統(tǒng)配置中，當(dāng)轉(zhuǎn)換器的輸出損壞時，或門功能便防止電流從VICORMicroRAM的輸出端回流向其輸入端。當(dāng)向VICOR MicroRAM供電的轉(zhuǎn)換器的輸出下降，至低于冗余系統(tǒng)
或門輸出電壓電位時，VICORMicroRAM的輸入就被其輸出隔離。在該狀態(tài)下，在整個輸入電壓范圍內(nèi)從VICOR MicroRAM的輸入端回流出的電流應(yīng)小于50 mA。圖12—3a一用28 V及10 A的典型模塊在網(wǎng)絡(luò)分析儀上泌到的小幅信號衰減性能。如圖12—1和12—2所示．接100 uF的電容CHR至VREF弓l啦．可增加低頻衰減，負(fù)載電容可能會影響VICOR MicroRAM有源回路的整體相位裕度，以及轉(zhuǎn)換器回路的相位裕度。配電變量也會影響負(fù)載的瞬變響應(yīng)能力，例如負(fù)載路徑的電感、電容類型和電容值，以及其等效串聯(lián)電阻(ESR)和等效串聯(lián)電感(ESL)。當(dāng)使用VICOR MicroRAM時，如需要加上負(fù)載點電容，為了維持最少30度的相位裕度，應(yīng)該考慮下列指引。
1．使用<1 mQ等效串聯(lián)電阻(ESR)及<1 nH等效串聯(lián) 電感(ESL)的陶瓷負(fù)載電容：
a．20 UF至200 UF電容需要20 nH跡線／導(dǎo)線負(fù)載路 徑電感。
b．200 uF至10001F電容需要60 nH跡線／導(dǎo)線負(fù)載路徑電感。
2．如負(fù)載電容直接連接到VICOR MicroRAM的輸出端(即沒有跡線電感)，且>1 mQ等效串聯(lián)電阻(ESR)的情況下：
a．20 IJF至200UF負(fù)載電容需要>50 nH等效串聯(lián)電感(ESL)。
b．200 UF至1000 IJF負(fù)載電容需要>5 nH等效串聯(lián)電感(ESL)。
3．不建議在VICOR MicroRAM的輸出端直接加入低等效串聯(lián)電 阻(ESR)的電容，這可能會導(dǎo)致穩(wěn)定性問題。
4．實際上，接連負(fù)載的電路板或接線的電感，或負(fù)載板上的電感都足以把MicroRAM的輸出端與任何負(fù)載電容隔離，并減少對相位裕度的任何顯著影響。如有技術(shù)問題也可聯(lián)系VICOR工程師。
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