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控制引腳功能及應用
初級控制(PC引腳)
模塊使能，失能可通過將PC電壓拉到2．3 V以下(相
對于負輸入)，使模塊失能(圖2—1)。這應該通過集電
極開路三極管、繼電器或者光耦合器來實現。要使多個轉
換器失能，可通過或門二極管配合一個三極管或者繼電器
來實現。使用機械開關或者繼電器控制PC引腳時，務必
使用電容配合(最大1 0 nF)，以免開關跳動。
當轉換器位于不同的印刷電路板上，或直接在模塊輸入端
使用共模電感，或轉換器之間的距離會導致電壓過度下
降，必須使用光耦合器。在任何情況下都不應該將PC引
腳電平拉至負輸入(一lN)，和一個二極管壓降的總和的電
平以下。當PC引腳電壓拉低時，PC電流會產生與
圖2—4中所示類似的PC電壓脈沖。并聯兩個或以上轉
換器以增大系統功率時，應連接所有PC引腳，以確保所
有轉換器同時啟動。應該用外部電路控制陣列中所有轉換
器的PC引腳，一旦輸入電壓在正常操作范圍內，這外部
電路會令轉換器使能。
圖2—1一模塊使能／失能
初級輔助電源在5．75 V時，PC可提供高達1．5 mA的
電流。在圖2—3所示的示例中，PC向LED供電，以表
示模塊使能。圖2—5所示為另一個示范；隔離導通指示
器。
注意：當模塊檢測到故障或者當輸入電壓高于或低于正常
操作范圍時，PC電壓會產生脈沖。
模塊警報模塊含“看門狗”電路，用于監控輸入電壓、
操作溫度和內部操作參數。(圖2—2a和2—2b)如果以
上任何參數超出其指定的操作范圍，模塊會關閉及PC會
下降。(圖2—4)之后PC會定時回升，模塊會查看故障
是否已被清除(例如輸入欠壓)。如果故障仍未被清除，
PC會再次下降；而且這個程序會重復發生。當故障發生
時，SC引腳會下降；并在故障被清除后回到正常狀態。
圖2—6a和2—6b所示是使用比較器監控次級導通的一個
示例。
圖2—2a—PC和SC模塊警報邏輯(全型f小型模塊)
一 圖2—2b—PC和SC模塊警報邏輯(微型模塊) 圖2—3一LED導通指示器
量望
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設計指南和應用手冊
全型、小型和微型系列DC—DC轉換器及配件模塊
圖2—4一PC／SC模塊警報時間
圖2—6一a一次級導通狀態{全型7小型模塊{
并聯母線(PR引腳)
Vicor全型、小型和微型轉換器模塊內有獨特的設計，方
便并聯操作，容易增大功率或組成冗余陣列。PR引腳是
一個可以在模塊之間發送和接收信息的雙向端口。并聯
(PR)母線上的脈沖信號可使每個轉換器模塊中的高頻開
關同步操作，從而實現負載均流。這些模塊能白行定出
主導模塊，即民主陣列。主導模塊向并聯母線發送同步
脈沖信號，同時，母線上的其它模塊接收同步脈沖。一
旦主導模塊發生故障，陣列會“挑選”出新的主導，而
不會中斷輸出電源。
并聯母線的連接方法包括：
1．直流耦合單線接口：模塊的PR引腳直接連到另
一個模塊的PR引腳，這種接法雖然可以實現負載均
圖2—5一隔離導通指示器
圖2—6-b一次級導通狀態(微型模塊1
流，但不容錯。負輸入(一IN)引腳都必須接到相同的
電位。這方法通常用于最多三個模塊的情況。
2．交流耦合單線接口：所有PR引腳都通過0．001 uF
(500 V)電容連接到一條通信母線。這接口可以實現負
載均流和容錯(通信母線除外)。(圖2—7)這方法通
常用于最多三個模塊的情況。
3．變壓器耦合接口：各模塊或各模塊陣列可以連接達到
負載均流；同時通用變壓器在PR引腳提供電氣隔
離。在大并聯陣列，可能需要緩沖放大。緩沖電路的
電源可由PC引腳提供。對于四個或以上的模塊陣
列，建議使用變壓器耦合接口(圖2—8)。
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并聯操作注意事項
并聯操作時，必須防止干擾信號(噪聲)加到并聯母線
上，因為該信號影響模塊之間的負載均流，增加不穩定性
或引致模塊故障。一種可能的干擾源是通過正(+)和負
(一)電源引腳傳人的輸入紋波電流。PR信號和直流電源
輸入都是共用一個回路的，那就是輸入引腳。應該采取措
施將并聯母線輸入電流的交流分量去耦。每只模塊的輸入
(輸入端的正(+)和負(一)引腳)都應用0．2 uF陶瓷或
薄膜電容本地旁路。這樣可以分流高頻的輸入紋波電流。
每只模塊的基板和負(一)輸入引腳之間應當接入一個
4，‘700 pF的Y一電容，分流共模電流分量。注意PC板布
線時，應盡量減小各并聯模塊輸入引腳之間的寄生阻抗。
以確保所有PR引腳參考相同的電位，或者使用變壓器耦
合接口。安裝并聯模塊時，各模塊應當盡量靠近，并且用
較寬的銅帶(0175英寸門9 mm，2盎司銅帶)連接各模
塊的電源輸入引腳。最理想的就是采用專用的銅片連接。
在某些應用中，需要將不同電路板上模塊并聯，甚至要跟
不同的輸入源并聯，有關使用不同輸入源的應用，請參見
Vicor網站上的“熱插拔能力消除停機時間”。在這種情
況下，為了避免模塊間的共模噪聲干擾同步脈；中傳輸，用
圖2—7一交流耦合單線接口
變壓器耦合PR信號(見圖2—8)。在大功率模塊陣列中，
或如果模塊之間的距離超過幾英寸時，并聯信號可能需要
高速緩沖。這是因為并聯操作時；除了主導模塊外，其它
模塊都處于受控狀態。所有受控模塊都是主導模塊的負
載。該負載約為500 Q電阻與30 pF電容旁路。如果并
聯模塊的引線太長，母線將產生壓降或寄生電抗，這樣將
衰減同步信號，或使同步信號失真。母線的帶寬至少應為
60 MHz，而且信號衰減應低于2 dB。在大部分情況下，
采用無緩沖的變壓器耦合便已經足夠。在各串聯模塊的
PR引腳添加Z1；可能使許多應用都受益。可用低Q值
的33 Q@1 00 Mhz鐵氧體磁珠或5—15歐姆的電阻改
善PR信號波形。盡管這不是必須的，但是在大功率模塊
陣列的調試階段非常有用，可以幫助改善PR脈沖波形并
減少反射。再說，應特別小心處理布局，并聯兩個或以上
模塊的輸出以提高系統功率時，應連接所有PC引腳，以
確保所有模塊同時啟動。應該用外部電路控制陣列內所有
模塊的PC引腳，一旦輸入電壓在正常操作范圍內，便可
使模塊使能。若需要更多有關資訊，請向Vicor技術支持
中心的應用工程部查詢。
圖2—8一變壓器耦合接口
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控制功能與輸出注意事項
并聯操作IPR引腳)PR引腳是負責并聯的，利用PR引
腳可以組成N+1或N+M冗余陣列，增大輸出功率，如
果將相同型號模塊的PR引腳適當地連接，便可以實現均
流。圖2—9和2—1 0所示為全型和小型模塊的連接方
法，圖2—11所示為微型模塊陣列的連接方法。如應用中
包含兩個或以上的微型模塊，必須設定其中一個為主導模
塊，方法是通過交錯下調每個隨后模塊的輸出電壓至少
2％，或者通過將SC引腳與負輸出引腳相連，將系統中
余下的微型模塊設定為受控模塊。
PR引腳注意事項將模塊并聯時，必須保證PR信號可
以傳遞至并聯陣列內的所有模塊。并聯陣列中接收不到
PR脈沖的模塊將不會實現均流，并可能由因過載工作而
損壞。
。小心+0uf和一Out功率母線布局．應減少和
平衡每個模塊輸出至負載的寄生阻抗。
·應將每個模塊的+sense引腳連接在+O ul
功率母線上的一個共通點(圖2—10)。同樣
地．把每個模塊一sense引腳連接在一Out
功率母線上的一個共通點(圖2—10)。
·按系統電源設計師的需要，把部份模塊的
sC與一s引腳短路．把這些模塊設定成受控
模塊。
·如有需要，可將或門二極管串聯每個模塊的
+OuT引腳．令系統具備輸出容錯功能。
圖2—9一N+1模塊陣列輸出弓l嘟連接法f全型和小型模塊)
陣列中的所有模塊必須是相同型號的。要串聯輸出時，不
用連接PR引腳，使每個模塊調整自己的輸出電壓。由于
通過每個串聯模塊輸出引腳的電流量是相同的，各模塊可
自然地均分輸出功率。串聯模塊的輸入時，必須采取特別
保護措施，需要協助時請與應用工程部聯系。
電源陣列輸出過壓保護(0VPJ為了盡量減少電源陣列停
機時間，保持系統長時間操作正常，模塊內有過壓保護電
路，避免系統因過壓事件而停機。因此，必須滿足以下兩
個條件，系統才會因過壓事故而停機。
1．輸出端的電壓必須大于過壓保護設置點。
2．模塊內的次級控制集成電路；當時是必須正在向內部
初級控制集成電路要求啟動下一個功率轉換循環。
按此推敲，便可減少個別模塊由于外部情況引起的過壓，
而錯誤觸發停機，例如負載突降或者由于外部電源反驅動
輸出端。
并聯陣列中的模塊，由主導模塊作過壓感應及保護。陣列
中用作倍增器的附從模塊是接收有關功率轉換循環的外部
請求(PR脈沖)，因而不會因為過壓保護條件而關閉。
因此，并聯陣列中任何模塊的+或一輸出引腳與輸出母
線之間不能開路。輸出端開路會導致終端電壓遠超過正常
的額定值；對模塊做成永久損壞，高壓亦可能構成危險。
圖2—10一或門二極管連接法t全型和小型模塊) 圖2—11一并聯模塊陣列輸出連接(微型模塊)
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2．控制引腳功能及應用
控制功能，次級控制(SC引腳)
輸出電壓編程可通過固定電阻、電位器或者DAC調整
或程控轉換器的輸出電壓。
下調模塊丕星恒定功率的元件；具有恒定的電流限制。
因此，下調輸出電壓時，輸出功率會按相同百分比減少。
切勿超出最大額定輸出電流。下調電阻器必須與一S引腳
相連(微型模塊上的一OUT引腳)。(圖2—1 2a和
2—1 2b)
上調模塊有最大額定輸出功率。為了確保輸出功率不超
出額定值，應上調輸出電壓，以減低額定輸出電流，兩者
的增減百分比相同。上調電阻器必須與+S引腳相連
(或微型模塊上的+OUT引腳)。切勿將模塊上調到最
大調整范圍以上(+10％)，否則，可能啟動過壓保護電
路。(圖2—1 3a和2—1 3b)
SC引腳和輸出電壓微調如需以外接電路；如運算放大
器和數模轉換器直接驅動SC引腳，以達到輸出編程。應
限制可能加到SC引腳的電壓，還應考慮外接電路起動時
引起的電壓偏移。外接電路必以一S引腳為基準(微型模
塊應以一OUT引腳電壓為基準)。微型模塊的遙感連
接，見圖2—14。
對于要求可調輸出電壓的系統，應將最高可調輸出電壓限
制在略高于所需電壓。這不單可提高可調電壓精度，并降
低噪聲干擾。
建議限制SC引腳的最大變化率為正弦30 Hz。無論任何
情況下，絕不容許模塊連續不繼的在高于額定電流下操
作。小的遞升變化是允許的；但由于內部和外部輸出電容
的充電要求，改變輸出電壓可能會顯著的增加電流需求。
但這過程是絕不允許高于額定值的輸出電流連續驅動轉換
器。下調的下限是受制于負載及內部和外部輸出電容中存
儲的能量。而且轉換器不能沉降電流以降低輸出電壓，只
能靠內部的小量預負載。
如要動態微調模塊的輸出，請與應用工程部聯系。
計算電阻值，可以通過Vicot‘的網站
WWW．V’lCOr—china．co rTl／powerberlch／design／使用微調電
阻計算器(圖2—16)，計算上調／下調固定輸出電壓和
上調／下調可變輸出電壓的電阻值。此外，網站也載有
VICOR。產品應用錦囊、應用電路、電磁兼容性建議、熱設
計指南和PDF數據表等。客戶亦可選用全型、小型和微
型DC—DC轉換器評估板作測試(圖2—15)。
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