高級設計中的高密度AC/DC電源

一個新的超小型高密度AC/DC電源系列滿足了低端市場上先進電源方案的需要。這些開關電源的特點是高效率、高電流密度。

這種電源不僅可節省電路板上的空間，使系統添加能實現其它功能的電路，同時可靠性更高(因為不需要散熱扇)，熱性能和EMI性能也更為優化。它們還具有更大的設計靈活性，更好的產品封裝形式以及更利于進行生產。

過去，許多公司生產的產品都差不多，設計者沒有什么可選擇的，只能選低功率AC/DC電源。這些產品又大又重，平均效率不到70%，封裝功率密度不到4瓦/立方英寸，電流密度也不大。一個60W電源的尺寸一般是3×5×1.4英寸或者更大一些，而一個100W的電源更是它體積的兩倍，所占用的空間足夠放得下另一塊印制板。

這些老式產品的實際功率輸出比標稱值低20%左右(如果不加風扇的話)。對于大部分這些電源產品來說，提高電流密度會導致整個輸出功率和效率的下降。這種情況，給那些想改善工作性能、突破熱性能極限的設計者帶來了嚴峻的挑戰。

新設計，新選擇

現在，設計者可以選擇一種平均效率高于86%、封裝密度達到10瓦/立方英寸(是業界平均值的三倍)、電流密度達到業界平均水平4倍的成品式電源。對于這種電源來說，增加電流對效率的影響幾乎是微不足道的，而且還不會增加封裝的尺寸。

以EOS公司的VLT系列高密度電源為例，這是一個60W、對流冷卻、三輸出端開架式電源，尺寸僅有2×4×1英寸。該電源的功率密度是7.5瓦/立方英寸，重量不到6盎司。(如圖所示)

減小了電源的尺寸以后，即使是在一個要求苛刻的應用中，設計者也可獲得全功率的冗余。兩個采用電流共享的高密度電源，它們所占用的空間只相當于上一代單個電源所占用的空間。

高密度電源能夠滿足飛速發展的工業對較低輸出電壓的要求(2.5和3.3V)，同時還不以犧牲其效率為代價，獲得了更高的電流密度。這些要歸功于功率轉換電路的優化、元器件的選擇、散熱條件的處理以及封裝設計的優化。這種電源可以滿足全球的安全性要求，具有很高的MTBF特性(超過150000小時)，而且輸入端都是通用的。

外部電源的進步

類似的技術進步同樣也出現在單輸出端及多輸出端的外部或臺式電源上，這類電源被廣泛地應用于計算機外設、便攜式計算機以及通信類產品中，小得可以放進襯衣口袋中的45W電源就是一個很好的例證。