Dodano: poniedziałek, 08 maja 2023r. Producent: Pulse

Transinduktorowe regulatory napięcia TLVR serii PGL6380 firmy Pulse Electronics

Pulse stale poszerza swoją ofertę cewek indukcyjnych używanych do zasilania procesorów, pamięci, układów FPGA i ASIC w serwerach, centrach danych i systemach pamięci masowej. Najnowsze produkty firmy Pulse są specjalnie zaprojektowane do użytku z topologią trans-induktorowego regulatora napięcia (TLVR) i wykorzystują zautomatyzowaną produkcję na dużą skalę, aby zapewnić jakość, niezawodność oraz opłacalność. Topologia TLVR umożliwia szybszą reakcję na stany przejściowe i wykorzystuje cewkę indukcyjną z dwoma uzwojeniami.

Tradycyjnie aplikacje te wykorzystywały cewkę indukcyjną z pojedynczym uzwojeniem stosowaną w wielofazowej topologii buck, która umożliwia dystrybucję prądów przez równoległe „ścieżki” lub fazy. Pracując każdą fazą w sposób schodkowy, tętnienia prądów w każdej fazie mają tendencję do znoszenia się na wyjściu, a ogólny prąd tętnienia obserwowany przy obciążeniu jest znacznie mniejszy niż tętnienie w każdej fazie. Takie podejście pozwala na zastosowanie mniejszych indukcyjności (zwykle rzędu 50-300 nH) i może pozwolić projektantom na kompromis między szybkością reakcji przetwornicy na zmianę prądu obciążenia (odpowiedź przejściowa) a stabilnością pętli sterowania. Dostosowując liczbę faz zastosowanych w przetwornicy, projektant ma swobodę optymalizacji obwodu pod kątem konkretnego zastosowania.

Ponieważ jednak procesory i układy FPGA wymagają szybszych i większych przebiegów przejściowych prądu, stosowane regulatory napięcia muszą zwiększyć przepustowość, aby skrócić czas odpowiedzi. Zwykle odbywa się to poprzez zwiększenie liczby faz i/lub zmniejszenie wartości indukcyjności każdej fazy. Rozwiązania te powodują komplikacje w konstrukcji przetwornicy. Zwiększenie liczby faz wymaga mniejszej przestrzeni na fazę, co oznacza mniejszą „szerokość” stopni mocy i cewek indukcyjnych. W przypadku induktora to ograniczenie przestrzenne tworzy „chude”, ale wysokie komponenty, które mogą stać się niestabilne mechanicznie, co ogranicza możliwość zmniejszenia szerokości induktora. Zmniejszenie wartości indukcyjności stosowanej na stopień mocy (która jest już poniżej 100 nH) powoduje wyższe prądy tętnienia na fazę, co skutkuje wyższymi stratami AC, a także komplikuje sterowanie przetwornicą. Należy zauważyć, że czas odpowiedzi przejściowej całego przekształtnika jest nieco ograniczony przez fakt, że każda faza reaguje na krok, zwiększając lub zmniejszając swój cykl pracy w sposób okrężny, pojedynczo.

Aby złagodzić te problemy i jeszcze bardziej ulepszyć wydajność napędu, opracowano regulator napięcia oparty na „trans-induktorze” w ogólnodostępnej domenie technicznej. Transinduktor jest bardzo podobny do tradycyjnego jednoobrotowego induktora VR, ale ma dodatkowe drugie, ściśle sprzężone uzwojenie. Główny „pierwotny” niski DCR jest używany w taki sam sposób, jak w tradycyjnym induktorze VR, mającym wejście PWM z kilkoma fazami zasilającymi pojedyncze wyjście. Każdy pojedynczy zwój „drugorzędny” jest powiązany w pętli szeregowej odnoszącej się do lokalnej masy. Kiedy w danej fazie występuje skok obciążenia, wynikający z tego wzrost lub spadek cyklu pracy jest odbijany na uzwojeniu wtórnym, a ponieważ uzwojenia wtórne każdej fazy są w pętli szeregowej, wszyscy natychmiast „widzą” tę zmianę. Dzięki sprzężeniu magnetycznemu ta „wyczuwana” zmiana jest odzwierciedlana w każdym uzwojeniu pierwotnym cewki indukcyjnej. W efekcie pozwala to wszystkim fazom na jednoczesną reakcję na przejściowe obciążenie, znacznie skracając czas potrzebny na dostosowanie przetwornicy.

Dodatkowo w obwód przekształtnika wprowadzono dławik kompensacyjny. Typowe jest, że ten induktor jest podobny w konstrukcji do tradycyjnego induktora VR. Cewka kompensacyjna istnieje, aby dać inżynierom projektantom możliwość regulacji całkowitej indukcyjności w pętli wtórnej, pozwalając na swobodę regulacji stabilności przetwornicy. Ze względu na sprzężony z prądem przemiennym charakter obwodu wtórnego, cewka kompensacyjna prawie nie widzi prądu stałego, co minimalizuje wpływ DCR. Jednak cewka indukcyjna podlega superpozycji prądu tętniącego każdej fazy. W praktyce oznacza to, że dla przetwornicy 4-fazowej przełączającej się z częstotliwością 1 MHz, cewka kompensacyjna zobaczy odbity prąd tętnienia o częstotliwości 4 MHz. Przy takich częstotliwościach należy zachować ostrożność, aby zminimalizować straty uzwojenia prądu przemiennego, a także zapewnić wybór odpowiedniego materiału rdzenia o wysokiej częstotliwości i niskich stratach.

Trans-indukcyjne regulatory napięcia (TLVR) to ekscytujące rozwiązanie, które umożliwia ultraszybką reakcję na stany przejściowe w wielofazowych regulatorach napięcia. Regulatory PGL6380.XXXHLT dostępne są w obudowie o rozmiarze 12 x 6 x 11,15 mm, z indukcyjnością od 100nH do 200nH oraz prądami nasycenia od 117A do 59A.

Gamma Sp. z o.o. jest autoryzowanym dystrybutorem rozwiązań firmy Pulse Electronics w Polsce. Zapraszamy do zapoznania się załączoną dokumentacją cewek indukcyjnych PGL6380 oraz do kontaktu z naszym działem handlowym.

Pozostałe aktualności:

Technologia PowiGaN 1250V i 1700V firmy Power Integrations dla centrów danych AI nowej generacji

Technologia PowiGaN 1250V i 1700V firmy Power Integrations dla centrów...

Power Integrations, lider w dziedzinie wysokonapięciowych układów scalonych do energooszczędnej konwersji energii,...

środa, 15 października, 2025 Więcej

Microchip prezentuje pierwszy switch PCIe® Gen 6 w technologii 3nm, który ma napędzać nowoczesną infrastrukturę AI

Microchip prezentuje pierwszy switch PCIe® Gen 6 w technologii 3nm,...

Rodzina Switchtec Gen 6, to pierwsze w branży przełączniki PCIe Gen 6 wyprodukowane w procesie technologicznym 3 nm,...

wtorek, 14 października, 2025 Więcej

Zaproszenie na stoisko firmy Gamma w czasie bezpłatnych targów Evertiq Expo 2025 w Warszawie

Zaproszenie na stoisko firmy Gamma w czasie bezpłatnych targów Evertiq...

Zapraszamy serdecznie do udziału w bezpłatnych targach branżowy elektroniki Evertiq Expo 2025 w Warszawie.

wtorek, 14 października, 2025 Więcej

Digi International świętuje dostarczenie 25 milionów modułów bezprzewodowych Digi XBee

Digi International świętuje dostarczenie 25 milionów modułów...

Digi International wiodący globalny dostawca rozwiązań łączności Internetu Rzeczy (IoT), świętuje dostawę ponad 25...

poniedziałek, 13 października, 2025 Więcej

MCP6576/7/9 nowej generacji szybkie komparatory firmy Microchip Technology odpowiadają na potrzeby projektowe rynku

MCP6576/7/9 nowej generacji szybkie komparatory firmy Microchip...

Firma Microchip Technology z dumą prezentuje nowej generacji (Gen2) rodzinę szybkich komparatorów MCP657x, następców...

poniedziałek, 13 października, 2025 Więcej

PGL727XHLT sprzężone cewki indukcyjne firmy YAGEO zasilają procesory, pamięci, układy FPGA i ASIC w serwerach, centrach danych i systemach pamięci

PGL727XHLT sprzężone cewki indukcyjne firmy YAGEO zasilają procesory,...

Sprzężone cewki indukcyjne PGL727XHLT dzięki wspólnym uzwojeniom na jednym rdzeniu, redukują tętnienia w fazie bez...

poniedziałek, 13 października, 2025 Więcej