嵌入输入滤波器和集成倍流电感的推挽正激变换器研究

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随着半导体技术的不断进步和集成技术的发展,微处理器的集成度越来越高。同时,微处理器对其供电电源电压调节模块(VRM)的要求越来越高。主要体现以下五个方面: (1)要求VRM的输出电压越来越低。 (2)要求VRM的输出电流越来越高。 (3)对VRM的瞬态性能要求更快。 (4)要求VRM的输出电压纹波越来越小。 (5)要求VRM的功率密度越来越大。 而上面五点也是VRM设计难点所在。 对于越来越高的功率要求,48V电压总线的分布电源系统相对与12V电压总线的分布电源系统的将更适合。对于48V输入电压,和1V左右的输出电压,变压器的应用就变的十分必要。而磁件是很占空间的,因此如何充分利用磁件,尽可能的减小VRM的体积就变得十分重要。 本文采用了嵌入输入滤波器和集成倍流电感推挽正激变换器,采用磁集成的方法充分利用了磁芯。原边电路具有良好平缓输入电流的作用,从而不需要另外的输入滤波器;副边电路中副边绕组和副边倍流电感完全集成在一起,与采用分立倍流电感相比,提高了了输出的性能,而且节省了两个磁件,减小了体积。 本文主要做了以下工作: (1)简要介绍了VRM发展趋势,几种常用的48V VRM拓扑。 (2)对嵌入输入滤波器、集成倍流电感推挽正激变换器的稳态工作模态进行了详细的分析,并对本电路特色的嵌入输入滤波器和集成倍流电感做了性能上的分析; (3)详细介绍了了两种磁件等效电路的建模方法,并且采用磁导—电容对偶建模法对嵌入输入滤波器、集成倍流电感推挽正激变换器进行了建模分析,并且做了PSPICE仿真。 (4)在理论分析的基础上进行了设计、实验。对实验中遇到的问题进行了分析。 嵌入输入滤波器、集成倍流电感推挽正激变换器是一种比较理想的适用于VRM的拓扑。
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