應用分比功率架構(FPA):爲何分比化？

細小－更少的空間獲得更多功率

V•I 晶片是現時最細小的功率元件 – 約爲1/16磚式模組 – 幷且功率密度極高。VI BRICK是把V•I晶片的技術融入磚式的封裝，因此、它的效率極高，還有方便散熱、安裝和焊接等優點。 VI晶片和VI BRICK都可用作爲基本轉換元件替代現有電路 (如1/4磚模和桌面電腦電源)。 分比功率意義是令負載點節省更多空間  只一半的功耗和把穩壓功能放在遠端。

靈活性 – 有更多設計電源系統的選擇

分比功率(FPA)和V•I 晶片的其中一個要點是爲了增加電源系統的靈活性。在分布式電源架構(DPA)，DC-DC轉換器把三個基要功能  「隔離」、「轉換」和「穩壓」集合于一身成爲磚式模組。但這種方法已不能够滿足現今的應用，特別是對成本及性能表現的要求。在中轉總綫架構(IBA)中，非隔離負載點轉換器放弃了隔離和高比例電壓轉換來减低成本。但它們仍依靠附近的總綫模組提供較低電壓的功率。它們把對過壓敏感的負載暴露于一些致命的故障情形及存在接地環路等問題。

VI BRICK系列中的BCM、VTM和PRM，是特別針對不同額定輸入及輸出電壓、不同功率的封裝而設計。它提供一系列的功率轉換元件給電源系統設計者，達至低成本地解决基乎所有電源轉換的疑難。較複雜的系統可合幷應用V•I 晶片中不同的控制模式，便可快捷地做出既少外加元件而又高密度、低矮的方案。獲得低成本、高效率幷且是最尖端的表現。

VI BRICK可把隔離和穩壓功能配置到所需要的位置。把VTM配置到負載點而PRM則可放在附近或遠端，背板或甚至是子板上。

在多重輸入和輸出的應用時， 在分比功率架構系統中所需要的獨特的元件可比磚式模組方案少。 不論輸入電壓，你都可使用相同的VTM; 或都不論輸出電壓，你都可使用相同的PRM。這裏所供應的是連續性輸出電壓的選擇。

你可使用PRM和VTM設計的電源系統滿足新的要求或者替代現行架構的電源。圖12、13及14闡明幾個設計的選擇。

Figure 12 - High-current, low-voltage supply 點擊圖像放大

Figure 13 - High-voltage outputs 點擊圖像放大

Figure 14 - High-power arrays 點擊圖像放大

Figure 15 - Multiple outputs 點擊圖像放大

高效率 – 更多功率給負載， 但只有更少熱量産生

VI BRICK PRM和VTM的效率可以達到超過97%。 因爲整個系統的效率 – 包括PRM和VTM的組合，從非穩壓直流源至提供低電壓至負載是可在90%至95%間。而在很多應用中，即使是滿載情况時，亦可能造到整體效率達95%或更高。高效率代表電源系統中另一重要的要素 – 散熱的要求可進一步减少。

VI BRICK的熱處理也是十分靈活的: V•I 晶片封裝的熱阻很低，同時它的封裝設計可簡化散熱器的設計。

更快的瞬態響應 – 對快速變化的負載提供更多功率

現今的負載已不單要求高電流，且是更快的瞬態響應。不論負載變化大小，有效開關頻率達3.5MHz的VTM可在一微秒內作出響應。這比現時最快響應的磚式模組還要快20倍(圖16)。

圖16. 快速的瞬態響應 點擊圖像放大

由于VTM的高頻寬，可省减大量的負載點旁路電容。在瞬態的突變時，即使沒有任何輸出電容， VTM輸出只有極小的擾亂。 只需極少量的外加旁路電容，最好是低ESR/ESL的陶瓷電容，便可有效地减去因瞬態而産生的上沖電壓。

功率架構 --- 中轉母綫架構， 非隔離負載點轉換模組及VI BRICKs

現在的電源需求趨向低負載電壓和低成本，中轉總綫架構(IBA)可以是個有效的過渡期方案。但IBA是依賴非隔離負載點穩壓器(niPOLs)，它只保留穩壓和轉換功能在負載點處，依靠中轉總綫轉換模組提供中轉總綫電壓和隔離。但中轉母綫架構 (IBA)需要在分布和轉換的損耗之間作取捨，這樣便間接令瞬變響應不佳。利用VI BRICK BCM便可以解决以上問題。

總結

分比式功率FPA及V•I 晶片提供了一個功率轉換架構及基要功率元件，克服了各電源架構的固有限制，令系統的每一項重要指標均能獲得更好的表現。分比化功率其實就是透過提升系統靈活性、功率密度、轉換效率、瞬態響應、噪聲表及可靠性等，把電源系統的性能表現推至頂峰。