电源开发者的讲述!海盗船AX1200揭秘
PC开关电源名字的由来就是因为在电源的一次侧使用了功率开关管,并且在输出侧由反馈电路调整开关管动作的占空比。传统的电源使用“硬开关”,电流和电压不是在0V和0A下开闭的。这就导致了开关管上的功率损耗而且会增加EMI的发散。AX1200电源中使用了DC-DC谐振的拓扑,让开关管工作在零电压/零电流条件下,这可以保证损失最小的能量,因此提高转换效率。
ZVS/ZCS开关驱动波形
使用四层PCB板,广泛使用汇流排
在AX1200电源中为了提升转换效率,还是用了4层的PCB板(文章开头是说可插拔式接口板采用4层PCB板,主PCB多少层有待深挖)和汇流排,电路板上尽量使用表贴元件减少焊锡上的电阻。
汇流排
表贴元件
减少纹波与噪音
AX1200电源在设计时竭力减少纹波与噪音,主要是选用最高档的元器件(比如使用很高端的日系电容),使用最棒的制作工艺(伟创力代工)。4层PCB板提供了非常好的接地回路,电路的走线也尽量优化,大量使用瓷片电容对减少纹波噪音,提高转换效率也有积极的作用。
瓷片电容的使用
注重散热性能的PCB设计
PCB在设计之初也考虑到电源在高瓦数工作下散热与静音的表现,由于电源的转换效率极高(典型负载下高于90%),所以产生的热量不是很多。不过设计PCB时还是使用了动态流体力学的分析软件,它可以预测一个已知结构内部的分流和热传导。海盗船的工程师可以依照这些信息合理的摆放元器件来让电源内通风更出色。
动态流体力学分析模型
动态流体力学的分析软件使用的是Mentor Graphics的FLoTHERM CFD,在实际电路板诞生前,海盗船的工程师就可以利用它找出电路板上潜在的高温点,然后提前处理掉这些问题。
风流模型
在多次调整了散热片的形状和元件摆放的位置与方向后我们就可以找到最利于散热的元件摆放方法。PCB板的风流模型也有助于找出电源内的散热死角。