对交流/直流电源而言哪种控制器更好:分立式还是组合式?

日期:2017-04-06

作者:VA Viswanathan
如果你曾经在电源设计公司听到过员工的走廊谈话,他们很可能是在激烈争论>75W电源的设计应当采用图1还是图2所示的架构。事实上,这两种架构的电源元件完全相同,唯一的区别在于控制器。
 

1:基于分立式控制器IC的交流/直流设计
 

2:基于组合式控制器IC的交流/直流设计
 
TI对这两种架构都有支持者,并且拥有基于这两种架构的产品。
 
尽管TI长期以来在组合式控制器方面拥有丰富的产品组合并能够在同一解决方案中实现更多功能,我仍然认为,从长远来看,独立的功率因数校正(PFC)控制器以及独立的DC/DC转换器为工程师设计各种应用提供了无与伦比的优势。尤其在消费者注重成本的当前环境下,这种优势就更为突显。
 
布局
 
大多数电源设计人员都会告诉你,印刷电路板(PCB)布局是最让他们头疼的电源设计技术问题。糟糕的布局往往会让设计过程走进死胡同。电源具有各种形状和尺寸,需要根据形状要求考虑非常不同的布局。
 
图3为符合外形规格的150W精简LED电视电源参考设计。注意,元件之间有相当大的间隙。此外,电视中的“小型”要求使布局超低,使电路板上的大型元件看起来会比较突兀。PFC级和电感器 - 电感器 - 电容器(LLC)级相距较远,使得组合式控制器非常难以实现最佳布局。分立式解决方案则没有这样的问题,因为控制器紧邻它们各自的功率级元件。
 
图4为用于工业电源的符合外形规格的350W 高效交流/直流电源参考设计。这是一个空间受限的设计,看起来更像是达拉斯市中心密集而紧凑,而不是低成本的两层PCB布局。采用单个组合式控制器控制信号线路就像用一个大型停车场停放整个曼哈顿的车辆,并且还只有一条单行道,进出十分不便。
 

图3:电视电源 图4:工业电源
 
电源要求的独特性,和组合式控制器的全部采用同一形状的特性,这两者在根本上存在矛盾。一些电源是恒定电流,一些是恒定电压,一些需要高总谐波失真(THD),一些需要低待机,一些是固定负载——但几乎没有电源同时需要所有这些。
 
只要电源的多样性持续存在,就能在逻辑上找到2-IC解决方案更适合您的应用的原因。
 
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