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由于不同系统对电源供应器有不同的要求,加上通信市场也一直在变,而且变化相当大,令通信 设备制造商不得不进一步节省生产成本,也不得不采用更具能源效益和更加可靠的电源供应解决方 案,以保持他们在市场上的竞争优势。 本文将详细讨论网络电话 (VoIP)、数字用户线路 (DSL) 以及第三代移动电话基站的电源供应设 计。 网络电话 (VoIP) 网络电话的直流/直流转换器采用不太复杂的高功率单输出变压器设计 (典型电压介于 250W 与 500W 之间),以便为主 -48 伏电压分配总线提供缓冲。配电式总线的电压若要保持平稳,便需 采用笨重的电容器,以便将 36 至 72 伏的传统操作电压范围缩窄至 43 至 57 伏之间,而采用单 电压输出变压器的设计可将笨重电容器的成本及电容减至最少。所有下向变频器或配电式总线上的 其他负载也具有故障保护及安全隔离等功能。我们若采用可支持多个并行输出及负载电流共用等功 能的直流/直流转换器,便可以提供故障承受 (N+1) 及散热功能,有助降低系统操作时的温度,使 系统更耐用,性能更可靠。 一般来说,网络电话转换器需要的电源供应电路布局设计必须具备性能卓越 (高转换效率,极 低线路电流)、容易使用、具成本效益、以及外形小巧纤薄等优点。目前市场上有多种不同的布局设 计可供选择,每一种都在某一程度上可以满足这些要求。例如,回扫转换器便以其布局简单而甚受 欢迎。回扫转换器与降压转换器 (如正向转换器) 不同,回扫转换器无需采用变压器磁通复位机制 或输出电感器。回扫转换器虽然拥有这些优点,但用于某些应用方案时 (尤其是高输出电压系统如 网络电话应用方案),便需要加设昂贵的电容器,才可在输入及输出端过滤较大的纹波电流,这是回 扫转换器的缺点。但我们只要在反相位内交错使用两个转换器,便可减低纹波电流,将回扫及正向 转换器的纹波电流问题缓解。若所有因素保持不变,交错系统的输入及输出纹波电流远比那些采用 一个转换器的系统少。 对于网络电话系统来说,推拉式转换器 (图1) 是一个成效远比回扫转换器理想的解决方案。 推拉式转换器基本上由两个交错的正向转换器组成,但其中只有一个可自行复位的变压器以及一个 输出电感器。以此来说,推拉式转换器只比一个独立的正向转换器稍微复杂一点,其纹波电流因为 交错效应的关系而得以大幅减少,也因为这个缘故,推拉式转换器可以使用较小型的输入电感器。 由于输出电感器会将输出纹波电流减弱,因此推拉式转换器可以使用额定纹波电流较低的低成本电 容器。一般的回扫转换器只适用于不超过 150W 左右的功率转换,但推拉式转换器可以在高达千瓦 的功率水平下正常操作,而且成效令人满意。 此外,需要发挥更高转换效率的网络电话系统可以采用较为复杂的布局,以确保输入电压处于 两个极端时,系统仍可发挥极高的效率。设有电流馈送推拉式转换器的级联降压布局设计便是一个 好例子。(注意:最适用于这种布局的 LM5041 专用脉冲宽度调制控制器已有大量现货供应。) 这个 混合布局最适合高功率的系统采用。此外,这个布局也适用于高效率及高性能的系统,由于采用这 个布局会令效率及性能有所提升,因此即使成本较高也是值得的。
发布时间:2008-7-18 11:46:59 |