ZHCAFC4 May 2025 LM25180-Q1 , LM5155-Q1 , SN6507-Q1 , UCC14240-Q1
4 采用 DC-DC 轉(zhuǎn)換器模塊的偏置電源
對(duì)于分布式架構(gòu)，使用直流/直流集成變壓器模塊可能是更好的選擇。這些集成模塊具有集成變壓器，可在 11MHz 至 15MHz 的極高頻率范圍內(nèi)進(jìn)行開關(guān)。使用集成變壓器模塊無(wú)需外部變壓器，從而減小了整個(gè)系統(tǒng)的尺寸和高度。集成變壓器可更好地抵抗振動(dòng)。此外，這些直流/直流集成模塊只需要很少的外部分立式元件，因此從設(shè)計(jì)和布局角度來(lái)看，這種架構(gòu)更簡(jiǎn)單。
TI 提供多種型號(hào)的直流/直流集成模塊。借助這些型號(hào)，可根據(jù)系統(tǒng)中輸入電壓軌的可用性和所需的輸出電壓靈活地選擇合適的器件。表 4-1 展示了所有型號(hào)和技術(shù)規(guī)格。
| 器件型號(hào) | 隔離強(qiáng)度 | VIN | VOUT 標(biāo)稱值 | VIN 范圍 | VOUT 范圍 | 典型功率 |
|---|---|---|---|---|---|
| UCC14240-Q1 UCC14241-Q1 |
基礎(chǔ)型 (3kVRMS) 增強(qiáng)型 (5kVRMS) |
24VIN | 25VOUT， | 21V–27V | 15V–25V | 2.0W |
| UCC14140-Q1 UCC14141-Q1 |
基礎(chǔ)型 (3kVRMS) 增強(qiáng)型 (5kVRMS) |
12VIN | 25VOUT | 10.8V–13.2V 8V–18V |
15V–25V 15V–25V |
1.5W 1.0W |
| UCC14340-Q1 UCC14341-Q1 |
基礎(chǔ)型 (3kVRMS) 增強(qiáng)型 (5kVRMS) |
15VIN | 25VOUT | 13.5V–16.5V | 15V–25V | 1.5W |
| UCC14130-Q1 UCC14131-Q1 |
基礎(chǔ)型 (3kVRMS) 增強(qiáng)型 (5kVRMS) |
12–15VIN | 12–15VOUT |
12V–15V 10V–18V 15V–18V 14V–18V |
12V–15V 10V–12V 15V–18V 10V - 18V |
1.5W 1.0W 1.5W 1.0W |
| UCC15240-Q1 UCC15241-Q1 |
基礎(chǔ)型 (3kVRMS) 增強(qiáng)型 (5kVRMS) |
24VIN | 25VOUT | 21V–27V | 15V–25V | 2.5W |
是否要求前置穩(wěn)壓器，以便為直流/直流集成模塊提供穩(wěn)壓軌，取決于隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器的電源要求。如 表 4-1 中所述，在輸入電壓范圍很寬的情況下，直流/直流集成模塊直接連接到電池時(shí)會(huì)發(fā)生功率降額。
如 圖 4-1 所示，每個(gè)高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器都使用單獨(dú)的集成 DC-DC 模塊。而低側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器使用單個(gè)集成式 DC-DC 模塊供電。對(duì)于低側(cè)，可以使用同一集成式 DC-DC 模塊為共享同一接地的多個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器提供偏置電源。根據(jù)兩個(gè)低側(cè)隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器（使用單個(gè)集成式 DC-DC 模塊器件供電）所需的總功率，最好使用額定功率更高的型號(hào)。
圖 4-1 采用 DC-DC 模塊的偏置電源架構(gòu)高側(cè)的隔離式輔助電源可以使用自舉方法實(shí)現(xiàn)。如 圖 4-2 所示，使用自舉電路生成高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器的隔離式輔助電源。在使用直流/直流模塊的情況下，每個(gè)直流/直流模塊可用于直接為低側(cè)供電，也可借助自舉方法為高側(cè)供電。使用自舉方法還可實(shí)現(xiàn)反激式、推挽式等其他拓?fù)洹?duì)于高開關(guān)頻率的設(shè)計(jì)，尤其是使用 GaN 開關(guān)時(shí)，自舉二極管中的功率損耗可能會(huì)導(dǎo)致熱挑戰(zhàn)。因此，自舉方法僅在低開關(guān)頻率設(shè)計(jì)中較為合適。
圖 4-2 采用自舉方法的偏置電源架構(gòu)