新型模塊UPS應用特征及模塊高效BUS電源設計方案

3.1 中間母線的定義與優勢

3.11中間母線的定義

12V中間母線IBA(Intermediate Bus-Architecture)，開環電源模塊需求商最早是Cisco在數據通信產品中提出。

3.12中間母線IBA優勢

① 性能：負載電壓規格多；電源與負載的隔離近；板上熱分布均勻。
② 成本：IBA具有較好的競爭力。隨著IC供電電壓下降和所需電流的增加，IBA的應用得到推廣，相應的BC和POL得到迅速發展。12V是增長速度最快的輸入電壓，它是基于IBA和計算機應用的驅動。

3.13中間母線分類

① 特性：標準閉環穩壓12v模塊；前饋技術半穩壓12V模塊；開環12V不穩壓模塊。
② 分別對應的應用范圍：電信設備，帶電池的48V/60V系統及數據設備，有12V負載；電信設備，帶電池的的48V系統；電信設備，嵌入式FE系統及數據設備，無12V負載，直流不帶電池。
③ 分別對應的電壓輸入范圍：36V-75V；36V-60V((核心電壓42V―58V)；48V±1%。
④ 分別對應的穩壓精度：12V/±4.5%；12V(±5%-±10%)；12V±10%。
⑤ 分別對應的成本與可靠性：高、中、低；低、中、高。
⑥ 業界BUS的標準模塊功率:100W-600W，有1/2、1/4、1/8磚等外形尺寸。效率在90%～96%，個別己達97%。

3.2 實現97%效率有利條件是什么？

輸入電壓范圍窄：器件電應力變化小；輸出開環：可固定占空比；開放式拓撲結構：有利于風冷；多層PCB：接觸電阻和分布參數小。

3.3 97%模塊高效BUS電源設計思想與方案

3.31 設計思想

電路結構簡單；電路和器件成熟；保護功能齊全可靠。

3.32 設計方案

包括主電路拓撲采用推挽電路(見圖6(a)所示)，副邊采用同步整流(見圖6(b)所示)，輸出無濾波電感，固定50%的占空比，采用開關管可實現零電壓開通(ZVS)與零電流開通(ZCS)。

① 推挽電路的優點：驅動電路為IC直接驅動，屬于經典電路比較成熟；器件成熟，具有配套的PWM IC比較多；為偏磁處理。
② 副邊采用同步整流驅動方案：低電壓驅動MOSFET，能降低驅動損耗1/3；為外驅同步整流能滿足輸出直接并聯；省略輸出電感，減少損耗并提高效率。

3.33 器件與工藝方案

用低損耗磁性器件、低Rds(on)、低Qg功率開關器件與CT采樣及厚銅PCB。而工藝方案至關重要，應考慮電路布局的對稱性和發熱的均勻性及散熱的高效性。