根據(jù)LED的應用特點,VICOR工程師開發(fā)了母線轉換模塊 (BCM),母線轉換模塊 (BCM)是采用VICOR第三代分比式功率架構,把電源系統(tǒng)的優(yōu)勢發(fā)揮極致。無論是系統(tǒng)的靈活性、功率密度、轉換效率、瞬變反應及可靠性等,其表現(xiàn)都傲視同儕。分比式功率架構是把一個DC-DC轉換器的隔離(isolation),轉壓(transformation)及穩(wěn)壓(regulation)分開并分配至兩個元件里。BCM可用作獨立直流源或供電給非隔離負載點轉換器。由于它的快速響應及低噪聲,因而可減少使用短壽命的鋁電解電容或鉭電容(甚至可完全屏棄 )節(jié)省電路板空間、減少元件數(shù)量及整體系統(tǒng)成本。BCM自行地支持均流,不需外加控制電路或特別連線便可并聯(lián)。 VICR母線轉換模塊 (BCM)是正弦振幅轉換器(SAC), 將窄的輸入直流源轉換為帶隔離的中轉總線電壓供電給非隔離負載點轉換器,獲得最大的功率轉換用戶可以選擇不同的型號,從1.5V到48V選定一個輸出,其選型表如表1。圖1是BCM典型應用電路。BCM可當作為固定比率的DC-DC變壓器,并帶以下特性: 48V 和高電壓輸入范圍 輸出高達300W 或100A 功率密度高達1,036W/in3 效率高達97% 重量只0.4 安士(12 克) 1.1in2 的封裝能承受4,242Vdc 隔離 表1-BCM型號配置 輸入電壓 K因素 輸出電壓 最高功率 BCM型號 1/32 1.5 Vdc(1.19 – 1.71 Vdc) 135W B048F015T14 1/16 3.0 Vdc(2.38 – 3.43 Vdc) 210W B048F030T21 1/12 4.0 Vdc(3.17 – 4.58 Vdc) 200W B048F040T20 1/8 6.0 Vdc(4.75 – 6.87 Vdc) 240W B048F060T24 38-55Vdc 1/6 8.0 Vdc(6.33 – 9.16 Vdc) 240W B048F080T24 1/5 9.6 Vdc(7.60 – 11.0 Vdc) 240W B048F096T24 1/4 12.0 Vdc(9.50 – 13.8 Vdc) 300W B048F120T30 1/3 16.0 Vdc(12.7 – 18.3 Vdc) 240W B048F160T24 1/2 24.0 Vdc(19.0 – 26.5 Vdc) 300W B048F240T30 2/3 32 .0 Vdc (25.3 – 36.7 Vdc) 300W B048F320T30 1 48.0 Vdc(38.0 – 55.0 Vdc) 300W B048F480T30 330-365 Vdc 1/32 11.0 Vdc(10.30-11.4 Vdc) 240W B352F110T24 330-365 Vdc 1/32 11.0 Vdc(10.30-11.4 Vdc) 300W B352F110T30 360-400 Vdc 1/32 12.0 Vdc(11.30-12.5 Vdc) 300W B384F120T30 現(xiàn)將常用的B048F120T30主要參數(shù)與明緯用于LED的模塊電源SD-200C-12進行對比.. 項目 B048F120T20 SD-200C-12 輸入電壓 48Vdc(38-55Vdc) 48Vdc(36-72Vdc) 輸出電壓 12Vdc 12Vdc 隔離輸出電壓 2250Vdc 1500 Vdc 輸出電流 30A 16.7A 輸出功率 300W 200.4W 操作溫度 -40-125℃ -40-60℃ 儲存溫度 -40-125℃ -40-85℃ 浪涌電流 6.5A 45A 紋波電流 114mA p-p - 啟動時間 1μs 300ms 電流均流精度 5% - 效率 95.8%半載,96.2%滿載 84% 輸出紋波電壓 150 mVp-p(加10 μF旁路電容時13 mVp-p) 20mVp-p MTBF(MIL-HDBK-217F) 3.5Mhrs (25°C, GB) 218.2Khrs (25°C, GB) 安全認證 UL /CSA 60950-1, EN 60950-1 UL60950-1,EN55022 重量 15g 1100g 尺寸 32.5mm×22mm×6.73mm 215mm×115mm×50mm 以下的這個實例將使您更好的了解母線轉換模塊 (BCM)在價位、體積、效能上十分適合LED應用。 Vicor應用工程師John Koracs說,Moving Pixel 公司的總裁Scott Silver正作出技術突破,把高光度的白光LED用在液晶體顯示屏的屏幕背光上。Silver稱:“這是一個按照我們一個客戶的專利技術來設計的項目,這客戶是一所專門開發(fā)高動態(tài)范圍(HDR)影像技術的公司”,利用這項技術可以令顯示屏更光亮,它的光度比傳統(tǒng)的LCD顯示屏強10倍,而且背光屏幕上的每個LED都可以單獨調(diào)節(jié),經(jīng)精密的影像運算來調(diào)節(jié)它們的光度,故此可逐格調(diào)整光度,此項技術改良了動態(tài)范圍顯示技術,令到黑暗的畫面更黑,光亮的畫面更光。 這些新的LED需要用一個4Vdc,200W供電,電源體積需要十分細小,所以當Scott碰到John,便知道Vicor的中轉母線模塊(BCM)是當然的選擇。 BCM已應用在大格式顯示屏,如37吋及46吋的高端影像顯示技術。目前MovingPixel 的這位客戶正與多間大型電視制造商商討使用這項HDR影像技術的事宜。 他們估計這項技術將會用在大規(guī)模生產(chǎn)的電視機上。 然而,價格是客戶是否采用這項技術的關鍵。影像顯示技術的價格一直在下降。第一臺大格式電視的售價是USD100,000,然后下降至50,000美元。 目前Moving Pixel公司這一項目的目標價格是20,000美元。 VICOR把BCM設計進大耗電量的LED應用,是要針對電流分布的問題。如采用以前的方案,所有組件都由5.5V,500A電源供電,導致不受控的電流漏進顯示屏內(nèi)。 “我們結果組出一個新的供電結構,是BCM令這結構變得可行”,Silver續(xù)稱 “我們采用48V分布電壓,這樣便可以降低分布電流,然后在負載點降壓至4V、高電流。我們的每一個系統(tǒng)內(nèi),每個大格式板都有4格組成,每個系統(tǒng)內(nèi)共有1 6個BCM,在每個板上都以4V,200A供電,如果我采用以往的方案,每個板上便有800A電流,這是個十分危險的電源。現(xiàn)在我們把48V、20A分布到板上,就容易處理得多了”。Silver又說:“還有其它因素讓我們覚得BCM是一個正確的選擇,其中一項很重要的因素是BCM的體積和效率 (因為我們無須顧慮散熱或另加散熱片),另一項因素就是BCM是48V輸入的,那是非常理想的電壓。我們可以把它轉換調(diào)節(jié)到任何需要的電壓,我們可以把系統(tǒng)的操作電壓調(diào)到4.1V至4.2V,因為BCM是一個轉換器而不是一個穩(wěn)壓器,我們可以調(diào)動48V輸入電壓來得出我們需要的電壓。這兩項優(yōu)點,再加上合理的價格,我認為BCM是很適合這項目的”。 48V轉4V BCM(中轉母線模塊)是Vicor分比功率架構和VI晶片系列的其中一個型號。它是一個窄輸入范圍的正弦振幅轉換器,效率高達 >94%。 這是一種新的DC-DC轉換拓撲技術,可以供電給非隔離負載點轉換器,或獨立對負載供電。BCM(圖1)的體積很細小,引腳功率達210W/in2,重量只有0.5盎司。 功率密度達876W/in3。 Moving Pixel公司,Beaverton,Oregon的業(yè)務是按客戶要求研發(fā)高效能的實時嵌入式系統(tǒng)的軟件和硬件,包括了系統(tǒng)至整個產(chǎn)品,以及多種OEM應用的機械設計。
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