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AEE提升了低输出电压降压转换器的效率
本文摘要:一款起名叫全自动效率加强(AEE)的全新升级电源转换规则,能够以较低的输入电压提高平板、网络服务器和固态盘等系统软件的电源效率。

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一款起名叫全自动效率加强(AEE)的全新升级电源转换规则,能够以较低的输入电压提高平板、网络服务器和固态盘等系统软件的电源效率。  每一个电源设计方案工作人员应对的一个罕见挑戰便是用具有较低输入电压的变压转化器来搭建高效率。比如,一个3.3V输入电压电源在剩特性阻抗状况下的效率能够超出91%,而1.8V版本号的电源剩特性阻抗状况下的效率仅有84%。

这一效率的升高造成了比其他方法高些的经营溫度。而针对携带式系统软件而言,这消耗了过多的电池容量。

针对包含了这种电源的平板、网络服务器,或是固态盘(SSD)的客户而言,短路故障的经营溫度或是较短的充电电池续航时间好像是没法拒不接受的。  务必一款全新升级的电源转换规则在一切的输入电压下都保持高效率。做为该类方式中的一个,全自动效率加强(AEE)在这类种类的系统软件中,以较低的输入电压获得较高效率。

  效率为何不容易升高?  较低输入电压状况下的效率升高与功率的增加率必需涉及到,而这时的输出功率耗损并没适度地提升。在一个变压转化器中,耗损被分为开关损耗与传输耗损。

开关损耗大部分状况下不尽相同輸出电压、输入电流,及其电源频率。传输耗损则与输入电流和MOSFET电阻器相关。

因为输入电压并并不是损耗率是多少的关键决策要素,耗损的增加率要高过功率的增加率。  较低的输入电压意味著较少的功率,而功率为输入电流除于输入电压。

因为效率被界定为功率除于功率与耗损的和,较低的效率是由较低的功率造成 的―但是这时的耗损完全一致。  比如,获得6A输入电流、输出功率耗损2W的3.3V输入电压电源造成的效率超出91%。某种意义配置为1.8V输入电压的电源造成的耗损某种意义为2W。

因为功率提升了,因此 这一电源的效率为84%。当配置为0.9V输入时,2W的耗损只造成73%的效率。因为电源频率、MOSFET电阻器、输入电流,及其輸出电压在这个比较中保持稳定,因此 耗损基本相同,而效率各自升高了7%和18%。

  2个效率高些的解决方法  輸出电压和输入电流由系统软件和特性阻抗确定;因而,他们是没法只有变化的。电源设计方案工作人员务必降低电源频率,或是是调整MOSFET电阻器,便于在较低的输入电压状况下获得高些效率。  一般来说状况下,因为现阶段大部分的变压转化器內部都搭建了高侧和较低两侧MOSFET,电源设计方案工作人员不大可能调整阻值。尽管有可能用以好几个变压转化器集成电路芯片(IC)―每一个都对于特殊的输入电压进行提升―而这针对IC设计方案而言一般来说但是于实际。

因而,目前市面上一般来说没该类元器件。它仍在原材料报表(BOM)中造成了更为多的IC,这也使控制系统设计复杂化。

  降低电源频率可提升开关损耗并降低效率。在许多 搭建变压转化器中,有可能对频率进行调整。殊不知,调整电源频率一般来说务必新的推算出来输入过滤器和环城路赔偿电源电路。

这就务必更强的设计方案工作中和時间,针对系统软件中的各有不同输入电压电源电路,有可能务必各有不同的部件。而那样保证也某种意义不容易降低BOM总数。  用AEE对电源频率进行智能化调整  不在务必设计方案工作人员干预的状况下,AEE在用以某种意义的输入过滤器和环城路赔偿的状况下,根据调整电源频率来提升 效率。

依据輸出电压与输入电压,对电源频率进行自动调节,在保持操控环城路可靠性和输入过滤器实效性的另外,尽可能地提升 效率。必须将频率原著在一个只对于特殊经营标准而进行提升的经营点上;经营期内,它对本身进行动态性调整。

图1说明的是对于3.3、1.8、0.9V输入电压电源电路的电源频率,这种电源电路的特性阻抗电流为6A,輸出电压范畴在6至15V中间。  例如TPS62180的2震幅变压转化器依据輸出电压与输入电压,用以AEE来调整电源频率。

  为了更好地搭建更为较低的输入电压,电源频率被提升,便于在电感中保持必需的谐波失真电流总数。在更加罕见的最高值电流允许种类的变压转化器IC中,最高值电感电流界定了IC的可用输入电流。

  在IC內部原著了同样的电流限制值时,最高值电感电流必不可少保持在剩输入电流时的电流允许脉冲信号下列。因为最高值电感电流为输入电流再加电感谐波失真电流的一半,谐波失真电流必不可少保持在充裕较低的水准上。不然,不容易太慢地超出电流限制值,而且IC不用获得适度的输入电流。

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  运用较低的输入电压,从化学方程1中能够显出,电感谐波失真电流早就提升:  IL=VOUT(1VOUT/VIN)/(LFSW)  因为谐波失真电流的提升,电源频率也伴随着输入电压的升高而提升,进而将谐波失真电流降低到允许的水准上。图2说明的是指图1中的频率数据信息和化学方程1中推算出来下结论的电感谐波失真电流。  针对任一输入电压,AEE获得对于登陆輸出电压的稳定谐波失真电流。

  在一个登陆的工作中点上,无论输入电压多少钱,谐波失真电流从实质上是完全一致的。AEE通过提升较低输入电压时的电源频率来搭建这一作用。电源频率的提升增加了由输入电压升高而导致的效率差别。

图3说明的是执行AEE时的效率值。


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