VICOR电源与明纬电源在LED领域应用比较

根据LED的应用特点，VICOR工程师开发了母线转换模块 (BCM)，母线转换模块 (BCM)是采用VICOR第三代分比式功率架构，把电源系统的优势发挥极致。无论是系统的灵活性、功率密度、转换效率、瞬变反应及可靠性等，其表现都傲视同侪。VICOR分比式功率架构是把一个DC-DC转换器的隔离(isolation)，转压(transformation)及稳压(regulation)分开并分配至两个元件里。BCM可用作独立直流源或供电给非隔离负载点转换器。由于它的快速响应及低噪声，因而可减少使用短寿命的铝电解电容或钽电容（甚至可完全屏弃 ）节省电路板空间、减少元件数量及整体系统成本。BCM自行地支持均流，不需外加控制电路或特别连线便可并联。

VICOR母线转换模块 (BCM)是正弦振幅转换器(SAC)， 将窄的输入直流源转换为带隔离的中转总线电压供电给非隔离负载点转换器，获得最大的功率转换用户可以选择不同的型号，从1.5V到48V选定一个输出，其选型表如表1。图1是BCM典型应用电路。BCM可当作为固定比率的DC-DC变压器，并带以下特性：

• 48V 和高电压输入范围

• 输出高达300W 或100A

• 功率密度高达1,036W/in3

• 效率高达97%

• 重量只0.4 安士(12 克)

• 1.1in2 的封装能承受4,242Vdc 隔离.

表1-BCM型号配置

输入电压 K因素 输出电压 最高功率 BCM型号

38-55Vdc 1/32 1.5 Vdc（1.19 � 1.71 Vdc） 135W B048F015T14

1/16 3.0 Vdc（2.38 � 3.43 Vdc） 210W B048F030T21

1/12 4.0 Vdc（3.17 � 4.58 Vdc） 200W B048F040T20

1/8 6.0 Vdc（4.75 � 6.87 Vdc） 240W B048F060T24

1/6 8.0 Vdc（6.33 � 9.16 Vdc） 240W B048F080T24

1/5 9.6 Vdc（7.60 � 11.0 Vdc） 240W B048F096T24

1/4 12.0 Vdc（9.50 � 13.8 Vdc） 300W B048F120T30

1/3 16.0 Vdc（12.7 � 18.3 Vdc） 240W B048F160T24

1/2 24.0 Vdc（19.0 � 26.5 Vdc） 300W B048F240T30

2/3 32 .0 Vdc （25.3 � 36.7 Vdc） 300W B048F320T30

1 48.0 Vdc（38.0 � 55.0 Vdc） 300W B048F480T30

330-365 Vdc 1/32 11.0 Vdc（10.30-11.4 Vdc） 240W B352F110T24

330-365 Vdc 1/32 11.0 Vdc（10.30-11.4 Vdc） 300W B352F110T30

360-400 Vdc 1/32 12.0 Vdc（11.30-12.5 Vdc） 300W B384F120T30

图1 �BCM典型应用电路

现将常用的VICOR B048F120T30电源主要参数与明纬用于LED的模块电源SD-200C-12进行对比..

项目 B048F120T20 SD-200C-12

输入电压 48Vdc（38-55Vdc） 48Vdc（36-72Vdc）

输出电压 12Vdc 12Vdc

隔离输出电压 2250Vdc 1500 Vdc

输出电流 30A 16.7A

输出功率 300W 200.4W

操作温度 -40-125°C -40-60°C

储存温度 -40-125°C -40-85°C

浪涌电流 6.5A 45A

纹波电流 114mA p-p -

启动时间 1μs 300ms

电流均流精度 ±5% -

效率 95.8%半载，96.2%满载 84%

输出纹波电压 150 mVp-p（加10 μF旁路电容时13 mVp-p） 20mVp-p

MTBF（MIL-HDBK-217F） 3500Khrs （25°C, GB） 218.2Khrs （25°C, GB）

安全认证 UL /CSA 60950-1, EN 60950-1 UL60950-1，EN55022

重量 15g 1100g

尺寸 32.5mm×22mm×6.73mm 215mm×115mm×50mm

以下的这个实例将使您更好的了解母线转换模块 (BCM)在价位、体积、效能上十分适合LED应用。

Vicor应用工程师John Koracs说，Moving Pixel 公司的总裁Scott Silver正作出技术突破，把高光度的白光LED用在液晶体显示屏的屏幕背光上。Silver称:“这是一个按照我们一个客户的专利技术来设计的项目，这客户是一所专门开发高动态范围(HDR)影像技术的公司”，利用这项技术可以令显示屏更光亮，它的光度比传统的LCD显示屏强10倍，而且背光屏幕上的每个LED都可以单独调节，经精密的影像运算来调节它们的光度，故此可逐格调整光度，此项技术改良了动态范围显示技术，令到黑暗的画面更黑，光亮的画面更光。

这些新的LED需要用一个4Vdc，200W供电，电源体积需要十分细小，所以当Scott碰到John，便知道Vicor的中转母线模块(BCM)是当然的选择。

BCM已应用在大格式显示屏，如37�及46�的高端影像显示技术。目前Moving Pixel 的这位客户正与多间大型电视制造商商讨使用这项HDR影像技术的事宜。 他们估计这项技术将会用在大规模生产的电视机上。 然而，价格是客户是否采用这项技术的关键。影像显示技术的价格一直在下降。第一台大格式电视的售价是USD100,000，然后下降至50,000美元。 目前Moving Pixel公司这一项目的目标价格是20,000美元。

VICOR把BCM设计进大耗电量的LED应用，是要针对电流分布的问题。如采用以前的方案，所有组件都由5.5V，500A电源供电，导致不受控的电流漏进显示屏内。

“我们结果组出一个新的供电结构，是BCM令这结构变得可行”，Silver续称 “我们采用48V分布电压，这样便可以降低分布电流，然后在负载点降压至4V、高电流。我们的每一个系统内，每个大格式板都有4格组成，每个系统内共有1 6个BCM，在每个板上都以4V，200A供电，如果我采用以往的方案，每个板上便有800A电流，这是个十分危险的电源。现在我们把48V、20A分布到板上，就容易处理得多了”。Silver又说:“还有其它因素让我们�得BCM是一个正确的选择，其中一项很重要的因素是BCM的体积和效率 (因为我们无须顾虑散热或另加散热片)，另一项因素就是BCM是48V输入的，那是非常理想的电压。我们可以把它转换调节到任何需要的电压，我们可以把系统的操作电压调到4.1V至4.2V，因为BCM是一个转换器而不是一个稳压器，我们可以调动48V输入电压来得出我们需要的电压。这两项优点，再加上合理的价格，我认为BCM是很适合这项目的”。

48V转4V BCM(中转母线模块)是Vicor分比功率架构和VI晶片系列的其中一个型号。它是一个窄输入范围的正弦振幅转换器，效率高达 >94%。 这是一种新的DC-DC转换拓扑技术，可以供电给非隔离负载点转换器，或独立对负载供电。BCM(图1)的体积很细小，引脚功率达210W/in2，重量只有0.5盎司。 功率密度达876W/in3。

Moving Pixel公司，Beaverton，Oregon的业务是按客户要求研发高效能的实时嵌入式系统的软件和硬件，包括了系统至整个产品，以及多种OEM应用的机械设计。