混合型高降压比Fibonacci开关变换器

48 V数据中心母线电压迫切需要一类兼具高降压比、高效率的电源变换器。针对传统开关电容型高降压比变换器存在飞跨电容数量多的问题,这里提出一种交错式混合型高降压比Fibonacci开关变换器。结合Fibonacci电容网络高降压比的优势与串联电容Buck低纹波的优势,这里将两类拓扑进行整合及冗余开关复用,进而提升效率与功率密度。与其他开关电容型高降压比变换器相比,在飞跨电容数量相等或更少的情况下,该变换器具有更高的降压比。通过设计飞跨电容容值与交错各相占空比,实现了电容的完全软充电与各相电感电流的自动均衡,优化了变换器的工作特性。最后,搭建了一台36~60 V输入、0.6~2.5 V/30 A输出的实验样机,48~1 V峰值效率为92.1%,实验结果验证了分析的正确性与所提拓扑的可行性。

集成电容网络型高降压比DC/DC变换器

随着数据中心供电系统容量的持续增加,48 V的直流母线电压己成为一种发展趋势,这对二次电源的效率、降压比等提出了新的要求。针对传统高转换比开关变换器降压比与效率无法兼顾的问题,这里分析并设计一种整合开关电容网络型高降压比隔离式DC/DC变换器。通过将串联电容Buck变换器与倍流整流网络结合,变换器具有电压应力低、降压比高、电流应力小的优势。此外,通过对变换器漏感和死区时间的设计能够实现初级开关管的零电压导通,有效降低了变换器的开关损耗。这里对该变换器的工作原理、电压增益、电压应力以及软开关等特性进行了分析,并搭建了一台48 V输入、1.2 V/30 A输出的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性及所提方案的可行性。