关于。 DC。-DC。 电源。转化器。而言，使体系小型化并进步全体功率密度的一种明显办法是经过更高频率的开关。但是，虽然开关频率超越 1.3 MHz 的体系具有潜在优势，但迫于技能应战，许多规划人员直到现在仍在运用较低的频率，例如 100 kHz 或更低……。阅览本文了解运用高密度。电源模块。进行规划怎么改动这一现状。

谈到电动轿车 (EV) ，一切 OEM。 厂商。都期望规划更轻、更小、更实惠的处理方案。此外，共用事业单位、监管组织和 OEM 厂商都在尽力运用车辆与电网 (V2G) 的衔接完成与配电网络的动力守时交流。从。电力电子。的视点来看，这一尽力不只需求功率密度更大的电源转化电路，并且还必须满意将车辆与电网相连的需求。

关于 DC-DC 电源转化器而言，使体系小型化并进步全体功率密度的一种明显办法是经过更高频率的开关。但是，虽然开关频率超越 1.3MHz 的体系具有潜在优势，但迫于技能应战，许多规划人员仍在运用较低的频率，例如 100kHz 或更低。

想象一下，有一种 DC-DC 电源转化处理方案能够运用高频率开关的优势，并且不会发生传统的缺陷。这将大大有助于 OEM 厂商完成更小、更轻量级 EV 电源规划方针，一起添加 V2G 功用。

高频率 DC-DC 电源转化的优势。

在寻求更轻、更小、更实惠的轿车体系的过程中，高频率电源转化可提供一种很有远景的处理方案。

选用更高频率的电源转化体系的首要优势是可为物理器材和支撑性输入输出 EMI。 滤波器。缩小组件尺度。转化器自身最耗费空间的组件是无源器材，例如。电感器。和。电容器。。电感器和。电容。器在每个开关周期中存储和开释能量，使。电流。和电压波形流通。转化器的开关频率越高，这些组件每个周期存储的能量就越少，答应运用较小值的组件然后缩小全体体系尺度，还可针对相同功率级方针完成更高功率密度的体系。

除转化器之外，相关的输入 EMI 滤波器也是与 DC-DC 转化相关的空间占用大户。DC-DC 转化器会因电流及电压的快速开关而发生 EMI，这会在开关频率及其谐波下发生噪声。为了减轻这种噪声，EMI 滤波器会布置在输入端，截止频率一般取决于功率级需求（图 1）。

此外，这些滤波器还依赖于无源组件，其尺度与开关频率直接相关。将转化器的开关频率转化为 MHz 量级，可添加所需的 EMI 滤波器截止频率。运用更高的截止频率，规划人员可缩小 EMI 滤波器中的无源组件，然后可在进步体系功率密度的一起缩小全体体系的尺度并减轻分量。

选用更高频率的 DC-DC 转化，不只可减小组件尺度和分量，还可完成瞬态呼应更快的体系。在 DC-DC 转化器中，操控环路带宽一般是开关频率的一个小部分。更高的开关频率可完成更高的操控环路带宽，这样反应环路就能更快呼应扰动。更高的带宽使转化器能更快纠正输出误差，保证即便在负载或输入电压忽然变化时，输出电压也能保持稳定。

图1：有源 EMI 滤波器（标记为 Q。PI。）一般用于 DC-DC 转化器的输入端，其截止频率由转化器的开关频率决议。

高频率 DC-DC 电源转化面对的惯例应战。

虽然选用更高频率的 DC-DC 转化能带来很多实在的优点，但许多技能应战曩昔一向阻止着对这一运用的实施。

首要，转向更高频率的作业可能会阻止完成。 EMC。合规。关于传导发射规范，如 CISPR32（V2G 运用需求），该规范评价的频率规模为 150kHz 至 30MHz。在更高根本频率下作业，例如超越 1MHz，会在所重视的频率规模内发生最大的谐波，然后带来不合规的危险。出于这个原因，许多电源转化器规划人员挑选较低的作业频率（例如 100kHz），保证其一次谐波低于所重视的频率规模。假如要求功率级契合 CISPR25 参阅规范，也会呈现相同的问题。

此外，忧虑损耗添加是运用高频率开关转化器时的另一个潜在坏处。MOSFET。等开关在导通状况和关断状况之间转化时，就会呈现开关损耗。这些损耗很明显，由于在转化期间，开关两头的电压以及经过开关的电流都不是零（图 2）。

在其它条件都相同的情况下，更高的开关频率会导致单位时刻内的转化更频频，这会添加开关损耗。每个开关事情所耗费的能量与穿插时刻以及电压和电流的乘积成正比，因而添加频率就代表这些能耗会更快地累积。

因而，开关引起的总功耗与开关频率成正比，作业频率越高，开关损耗就越大。

终究，在高频率作业期间会呈现与无源组件的自谐振有关的问题。自谐振是。电气。组件因其寄生特点而体现出谐振行为的现象。这会导致不行猜测的行为、阻抗峰值、功率损耗和。信号。完好性问题。在较高的开关频率下，自谐振会成为一个重大问题，由于这些频率挨近组件的自谐振频率，不只会扩大噪声和 EMI，并且还会使。电路规划。复杂化。此外，在自谐振频率以外作业时，电感器将体现出电容器的行为，反之亦然，电容器体现得像电感器。

图2：开关损耗呈现在“硬开关”过程中，其间电压和电流波形都不为零时，MOSFET 会转化。

图 3：零电流开关是经过一组专用电路完成的，经过特别守时的 MOSFET 转化防止高频率开关损耗。

处理高频率电源转化问题。

凭仗几十年的业界抢先电力电子规划经历，Vicor。开宣布了 DC-DC 转化处理方案，可在无负面影响的情况下，充分运用高频率转化的一切优势。具体来说，Vicor NBM 系列非阻隔母线转化器模块能够在 1.3MHz 以上的频率下成功切换。

在功率方面，NBM 系列。产品。经过零电压开关 (ZVS) 及零电流开关 (ZCS) 技能，可在高频率下完成最小的功耗。零电压开关的。作业原理。是细心守时开关的操作，在开关两头的电压为零时进行开关操作。相同，零电流开关的作业原理也是守时开关作业，使其在经过开关的电流为零时作业（图 3）。

图 4：NBM9280 添加专用 PI 滤波器后经过了传导发射合规性测验。

Vicor ZVS 和 ZCS 是经过在脉宽调制 (PWM) 时序中引进独自相位来完成的。运用添加的相位，这些处理方案运用钳位开关和电路谐振，经过软开关高效运转高侧及同步 MOSFET，然后可防止在惯例 PWM 硬开关作业及守时过程中发生的损耗。得益于 ZVS 和 ZCS，NBM 系列 DC-DC 转化器等产品不只可在 1.5 至 1.7MHz 的频率下作业，一起仍能完成高达 99% 的峰值功率。高开关频率和高功率的完美结合，使处理方案具有无与伦比的功率密度，高达 550kW/升。

在 EMC 方面，即便在极高的频率下，NBM 产品也能到达合规要求。最近的一组测验对 NBM9280 电源模块的传导发射合规性进行了评价。

Vicor 的这款模块可转化 37.5kW 的功率，功率密度为 550 kW/升，适用于电动轿车运用。测验发现，即便在开关频率为 1.3MHz 时，NBM9280 也可经过结合 Pi 滤波并在输入电源线周围引进铁氧体磁芯来满意 CISPR32 约束（图 4）。终究的滤波组件比低频率（即 100kHz）处理方案所需的组件小得多，但仍然完成了相同的合规性。

归纳考虑，轿车规划人员只需运用 NBM 系列产品替换其现有的 DC-DC 转化体系，就可完成更小尺度及更大功率密度的优势，不会呈现不合规或功率丢失的危险。更高的频率支撑当时的 EV 需求期。

跟着向电动轿车的改变，轿车行业需求更小、更轻、功率密度更高的处理方案，来支撑车辆至电网的。接口。。关于电力电子规划人员来说，转用更高频率的 DC-DC 转化处理方案是满意这些需求的最佳途径。

Vicor 现已能够开宣布以高达 1.74MHz 的开关频率运转的 DC-DC 转化处理方案。并且不会呈现传统高开关频率缺陷。运用 NBM 系列 DC-DC 转化器等产品，轿车规划人员能够完成轿车高功率、轻量化和高性能的未来，没有规划复杂性，也不需求完成这些成果所需的专业技能。

内容来源：https://harmonyscentsg.com/app-1/taj tro choi,http://chatbotjud-teste.saude.mg.gov.br/app-1/renata-frisson-onlyfans

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