
- 功率轉換及分比率架構
- VI BRICK VTM
(電壓轉換模塊) - VI BRICK PRM
預穩壓模塊 - VI BRICK PRM + VTM
架構和應用 - VI BRICK BCM
母線轉換模塊 - 使用 FPA: 為何分比化?
引言
當今電子系統如高端處理器及記憶體, 對電源的需求是趨向更低電壓、更高電流的應用。 同時、對負載的反應速度也要提高。因此功率系統工程師要面對的挑戰,是要設計出符合系統要求的細小、價廉但高效率的電源系統。而這些要求都不是傳統功率架構能够完全滿足的。Vicor提出的分比功率架構(Factorized Power ArchitectureTM FPA)以及一系列的整合功率元件,可提供革命性的功率轉換方案,應付以上提及的各項挑戰。這些功率元件稱爲VI 晶片和VIBrick™。
功率轉換的結構問題
現在、每一代新推出的處理器、記憶體、DSP或ASIC,它們的電源需求趨向是更低工作電壓、 更高電流、更高速度。同時、在同一系統內有更多應用電壓。系統設計師要面對的挑戰,是要應付數量激增的低電壓的同時,更要應付更快速的瞬變響應,改善整體電源系統的效率,但只可占更少的板面空間。
過往、好幾個功率系統架構是一直沿用至現在,包括集中式功率架構(CPA)、分布式功率架構(DPA)及中轉母綫架構(IBA)。
集中式功率架構, 是其中最古老的功率系統架構, 是把系統上所有需要的電壓集中在一處, 然後經由分布母綫把它們分布至負載的位置上。這樣只是對高電壓低電流,或者是電源和負載距離非常接近的應用才會有效。但是若要爲低電壓及分布很廣泛的負載供電時,由于分布功耗 = (I2R),分布功耗變得難以承受。因此爲了維持不變的分布效率,必須把母綫的橫切面以所减低的電壓的平方來增加 – 但以現今如此複雜的低電壓系統而言,這樣是不能實行的。
在80年代初期, 引進了模組式的高功率密度的轉換器, 實現了分布式功率架構, 解决集中式功率架構 (CPA)中的某些問題。在分布式功率架構 (DPA)中,“磚式模組(Bricks)” 包含了傳統DC-DC轉換器的所有功能 – 包括隔離、電壓轉換和負載點的穩壓。但當板上電壓數量激增時, 采用分布式功率架構 (DPA)方案便需要使用更多的磚式模組,這樣便要犠牲更多板上空間和付上更多金錢。還有典型分布式功率架構 (DPA)所使用的磚式模組,它的拓撲是不足够應付今日負載快速的瞬變響應要求。
分比率架構(FPA): 解决現今功率轉換的問題
分比功率架構FPA是Vicor對功率架構研究的成果,以專用集成電路爲基礎開發的産品。而命名爲 “V•I 晶片”和VIBrick TM 的集成功率元件是FPA的基本元件, 能够把功率密度、效率、響應和成本效益達到新的標準。 幷且更能讓電源設計師以一個全新的方法去解决功率問題。這元件以 “V•I” 爲名,是由于它能够倍增電流及分配電壓,從而使V•I 的乘積維持常數不變。

