48V
車載電氣系統超前部署 48V輕油電擁抱新應用
48V技術為了遵循CO2規格,可實現再生煞車及中間能源儲存等功能,之後還能針對傳統燃燒引擎提供電氣支援,不過在未來限值方面,似乎無法重現相同效益,因此許多汽車製造商都以HV-BEV為發展方向。圖1顯示在遵循未來限值的情況下,電動車市占率可能的發展情形。這說明為何各界通常將48V車輛電氣系統視為銜接技術。
圖1 ICE、48V輕油電混合車及電動車在遵循未來限值的情況下,可能的市占率發展示意圖
就技術觀點而言,本地零排放的純電動車顯然是理想解決方案,必須依此進行開發及推廣。不過是否要完全仰賴HV電動車,則成為各界爭論的話題。其中的風險在於燃料電池或CO2中和合成燃料等充滿潛力的技術,其開發工作可能會因此受到影響,導致喪失潛力十足的關鍵技術。此外如果全球改為使用純電動車,在原料生產及能源產生方面,還無法達到CO2中和的境界,特別是能源組合及HV電池的生產及回收問題,可能對碳足跡造成負面影響。其中的決定性因素,將是實作電動車技術在未來實現CO2中和目標的時間,以及48V車輛電氣系統如何為此提供支援。因此以下主要將探討48V車輛電氣系統是否只能作為銜接技術,以及是否具有進一步的發展潛力。
48V架構/應用逐步成市場矚目焦點
動力傳動系統有各種電機(EM)整合選項(P0至P5)。連接式燃燒引擎的「增壓」及「動能回收」,以及分離式燃燒引擎的「滑行」等基本功能,可在所有組態中實現,其中分離運作時必須使用自動啟動離合器。有別於受曲柄軸速度影響的P0及P1組態,P2至P5組態的共同點,就是可在內燃機引擎分離時回收煞車動能,並在48V系統的效能範圍內實現純電動駕駛。P4及P5架構也能以48V系統為基礎實現全輪駕駛功能。
不論驅動時使用的是HV-BEV、燃料電池或合成燃料,其他裝置的48V電壓位準都比12V更節能,在車輛中的安裝及運作也比HV更簡單,具有最佳化的可能性。視驅動概念而定,圖2顯示可能的48V應用,例如2~4kW的電動渦輪增壓器(eTurbo)、4~5kW的電動空調壓縮機(eA/C)、1~5kW的電動催化劑加熱(eCAT)、PTC輔助加熱器及擋風玻璃除冰等電動加熱器、1~5kW的電動驅動及滾動穩定(ERC)、最高1kW的泵及風扇,以及其他需要高電源密度及/或連續使用的應用。目前採用P2-P4組態的第二代輕油電混合車,正以48V為發展方向開發前述應用,此外也在HV-BEV作為第三電壓位準。
圖2 搭載48V輔助裝置的雙電壓車輛電氣系統示意圖
如果再稍微進一步探討都會行動商業部門的未來發展,或是所謂的「公共運輸行動服務(MaaS)」整體概念,就能為48V技術開創更多應用機會。相較於HV-BEV目前所需因應的極長範圍(>400km)及持續縮短充電時間等需求,48V技術的主要焦點為成本、電池重量、隔離保護,以及2km至20km的短距離行駛。有足夠時間在工作期間、整夜或類似期間進行充電,視車輛基礎設施及停車情形而定。對此項需求而言,計算顯示30kW驅動足以讓小型都會車完成都會及陸上的標準週期。此外,48V BEV動力傳動系統的成本,在此運作週期中約比HV400V BEV動力傳動系統便宜25%。目前市面上已經有負載最高1,000kg的商用車採用48V BEV,而採用48V BEV的摩托車及電動機車也在市場上站穩腳步,部分車款甚至採用可更換電池。以上所有實作都能採用已開發或預定開發的輕油電混合車應用,例如含電池管理系統(BMS)的電池、變頻器、DC/DC轉換器及輔助設備。
MaaS如何持續發展仍是問題所在。即使是傳統汽車製造商,目前也重新調整定位,並擬定策略轉型為MaaS供應商,定義全新的生態系統。這類車款因應完整行動力範圍的問題,除了可讓數人搭乘的小型都會車外,也有類似於EasyMile的「接駁POD」,提供12位乘客的運輸能力,並以類似於巴士的「人員移動裝置」及「貨物移動裝置」作為最後一哩服務。前述車款由於重量高於小型都會車,因此需要更高的電源密度。這可能讓48V不僅用於傳統動力傳動系統及輔助裝置,也將用於轉向、煞車及駕駛穩定性等項目,此外也可能用於輪轂馬達。類似應用也出現在卡車、農業、營造機械、堆高機、特殊車輛及航空市場。
即使前述應用只有部分獲得實作,且未來發展仍有很長一段路要走,但這有可能大幅延長48V的生命週期。
48V架構巧搭車載元件精準控制
48V車輛電氣系統的半導體,主要用於控制電動馬達、配電變頻器或向輔助裝置供電,還以DC/DC轉換器連結48V及12V電氣系統層級。其中的對應元件包括感測器、微控制器、電源供應器、通訊及驅動器IC。
圖3顯示控制啟動器-交流發電機的半導體基本配置;啟動器-交流發電機是48V車輛電氣系統的關鍵元件。為了向微控制器供電,因此將系統電壓(48V)降低至微控制器及其他IC的一般程度。這是供電IC(安全系統供電)的基本功能,也可在功能安全領域執行其他作業。微控制器可實現電動馬達的場導向控制,以及在交流發電機運作時控制勵磁機繞組。微控制器為此實作複雜的計時器單元,並透過各種通訊匯流排(例如CAN)與車輛的其他控制單元通訊。
圖3 48V微型混合系統搭配主要半導體元件的方塊圖
如果使用適當的感測器,電動馬達轉子的轉子位置及旋轉速度,以及目前通過變頻器的電流,就可接受量測並傳輸至微控制器。智慧型感測器IC已經可以在內部處理量測資料,並透過感測器匯流排以數值方式將此項資料提供給微控制器。為了精準控制馬達,也必須將個別馬達相位的電流傳輸至微控制器,因此會在變頻器使用分流電阻器,或使用磁場感測器判定電流。
低損耗MOSFET通常在48V車輛電氣系統作為功率級IC,大多是以專屬的三相驅動器控制及監控,並可於緊急狀態時切換為安全狀態。除了馬達驅動器IC以外,其他重要元件還包括高效能閘極驅動器IC,可搭配MOSFET提供高度可靠的電池開關或安全開關,因應48V/12V隔離需求。48V車輛電氣系統以DC/DC轉換器與12V車輛電氣系統電氣耦合。
48V系統需慎選應用
半導體商如英飛凌(Infineon)為48V系統提供完整的晶片組系統解決方案,其中涵蓋穩壓器、收發器、感測器、微控制器、智慧型電源驅動器,乃至於電阻較低的MOSFET。
AURIX微控制器系列可謂成功,特別是動力傳動系統領域,不過也能因應其他領域需求,例如安全或駕駛輔助系統。同時最新一代AURIX TC3xx產品(40nm搭配嵌入式快閃記憶體)也正在生產,提供高效能及高效設計的所有要素。這樣設計人員就可選擇各式各樣的可擴充記憶體容量、周邊裝置功能、頻率、溫度及封裝選項。AURIXTC3xx系列採用多核心架構,包含六個獨立運作的32位元TriCore處理器核心,運算效能遠超過前代產品。該微控制器結合即時功能、資料安全及功能安全,能夠滿足最高ASIL-D的ISO 26262系統需求。
AURIX與TLF35584安全供電裝置是良好組合。外部安全裝置不僅提供電力,也能監控供電及微控制器的功能安全(例如看門狗),有時也負責在發生安全相關故障事件時,將系統切換為安全狀態(失效安全)。如此可提高系統可用性,同時也能個別設定微控制器的錯誤回應。48V系統的其他重要通訊及電源元件為隔離CAN收發器及橋接驅動器IC。
48V應用對80V及100V MOSFET具有高度需求,用於啟動器-交流發電機(皮帶驅動或整合式)、DC/DC轉換器或電池主開關等應用。而英飛凌OptiMOS5系列提供可擴充的低導通電阻器(最低1.2mΩ)產品組合及多種封裝,例如新型TOLL(TO無鉛)、TOLG(HSOG-8)、TOLT(頂端冷卻提供高效能)、裸晶及晶片嵌入。
同時,48V系統也需要精準強大的感測器,感測BLDC馬達的轉子位置,以及用於量測電流。基本上感測器占用空間應越小越好,具備低損耗、彈性及符合成本效益等特性,並在完整的服務壽命期間提供高度精準、強大及安全的運作。例如霍爾型電流感測器XENSIV TLI4971,是英飛凌新系列「無核心」電流感測器的首款產品,可因應前述所有需求,量測電流最高可達120A,經校正後可供貨使用。
晶片嵌入技術降元件/接合複雜度
如英飛凌與Schweizer Electronic AG也合作開發功率MOSFET晶片嵌入技術(圖4)。這項技術可提升最高60%的48V系統效能,同時降低元件及接合技術的複雜度。晶片嵌入技術的MOSFET,並不像之前一樣焊接至印刷電路板,而是直接整合,也就是所謂的標準單元,其採用銅製導線架的MOSFET裸晶。其中提供的相關熱能及電氣優勢,可大幅提升電源密度,同時也更為可靠,特別是在與陶瓷模組比較的情況下。這樣開發人員就能提升48V系統效能,或使其更具成本效益。例如整合式48V啟動器-交流發電機扮演重要角色,讓輕油電混合車排放的CO2比傳統傳動動力系統減少15%。
圖4 使用晶片嵌入可進一步提升35%的電源密度
依據本文所述背景及應用範例,針對車用48V車輛電氣系統電壓技術進一步投資及系統最佳化,無疑為合理作法。
(本文作者皆任職於英飛凌,Dusan Graovac為汽車系統工程部門總監暨全球負責人;Christoph Schulz-Linkholt為配電部門首席系統架構師;Thomas Blasius任職於汽車車體系統行銷部門)
電氣化/電動化加足馬力 車用電源設計效能零妥協
汽車電氣化、電動化的革命正加速上演,引發新的電源供應與管理設計轉變。最近的一個新發展即是48V電源架構的導入,與傳統的12V系統相較,48V系統滿足了以更低的成本和體積,提供更多的電力需求,並可顯著減少二氧化碳排放量,特別是在電動車的應用上,效益更為顯著。此外,自駕車的發展讓車用電子系統愈來愈多,也帶來電源設計上的新挑戰。
因應上述汽車發展的變化,半導體界已提出許多創新的電源技術與設計方案,其中,可實現更高功率密度的SiC和GaN等寬能隙功率半導體技術的引進,便是最明顯的例子;而針對車載處理器與ADAS系統對性能的要求,所研發出的新一代電源管理IC,也愈來愈受到車電系統開發商的青睞。本活動邀請相關領域代表廠商,深入解析這些新的汽車電源技術及其應用設計之道。
電動車近年快速發展,市場規模在2017年迅速突破100萬輛,貿澤電子(Mouser Electronics)亞太區行銷暨企業發展副總裁田吉平提到,原先預期2019年出貨量將持續大幅提升,無奈市場遭遇逆風,原因包括充電樁基礎建設未到位、整車價格過高、電池續航力不足等,都延緩了市場的發展腳步,不過人們對於電能的使用與依賴持續提升,也同時凸顯汽車電源技術創新與應用深具產業發展潛力。因此,貿澤電子邀集Vicor、Microchip、Toshiba Electronic、ADI、Maxim等國際重點電源技術廠商進行前瞻技術分享。
去中心化架構搭配48V傳輸系統
電動車電源設計過去是中心化(Centralized)的設計,電源由一個高壓核心透過傳輸架構提供相關元件使用,Vicor台灣區應用工程師張仁程表示,未來電動車將發展去中心化(Decentralized)的架構(圖1),以轉換效率94%為例,中心化的架構以3kW的供電源提供給各系統,將產生180W左右的傳輸與轉換損耗;而去中心化架構則透過多個分散且電壓降低到1kW的供電源,由於供電位置分散,且電壓轉換幅度相對較小,所以線損與轉換損耗幅度都降低,整體效率可以提升到97~98%,功率損耗僅約15W左右。
圖1 電動車電源供應去中心化(Decentralized)架構
分散式架構設計還具有電源模組封裝彈性(Packaging Flexibility)、電源轉換幅度小更接近傳輸電壓、散熱系統成本降低、供電系統備援、降低傳輸線路成本與重量等優勢。而在48V供電系統中,Vicor也致力於零電壓轉換(Zero Voltage Switching, ZVS)設計,張仁程認為,正弦振幅轉換器(Sine Amplitude Converter, SAC)拓撲結構就是其中的關鍵,該架構是一個處於BCM模組核心位置的動態、高效能引擎。透過SAC的高工作頻率,可使用較小的變壓器來提高功率密度和效率。
核心工作電壓提升SiC廣泛導入
寬能隙功率元件是近年來電源技術的熱門討論焦點,碳化矽(SiC)導通電阻RDS(ON)在工作溫度範圍內,變化不會超過30%,適合在高電壓、高溫與高功率環境下工作(圖2)。Microchip嵌入式解決方案工程師Sam Liu說明,未來幾年電動車有幾個明顯的發展趨勢,包括電壓將從400V提升到800V;馬達控制部分,也將導入SiC元件取代Si IGBT元件,以達成更高能量密度、效率、接面溫度與更小的模組尺寸;更高效率的供電到傳輸系統的電壓轉換;電動車內部的系統充電與外部的充電樁充電都需要更高效率,所以SiC將更廣泛導入這些系統的應用。
圖2 主流功率元件工作電壓與電源頻率範圍示意
Sam Liu強調,Microchip可以提供700V與1200V SiC模組、晶片與部分1700V元件,以達成上述幾個電動車的發展趨勢,未來更將1700V的完整解決方案納入。另外,Microchip的30kW三相Vienna功率因數校正(PFC)功能、SiC分離元件和SP3/SP6L模組驅動參考設計/驅動板,最高效率可達98.6%,總電流諧波失真小於5%,可有效協助系統開發人員縮短開發週期。
電源元件強化車輛電氣化效能
電氣化近年成為汽車產業發展的重點,而且變成不可逆的趨勢,台灣東芝電子零組件(Toshiba Electronics Components)將相關技術分成環境(Environment)、安全(Safety)與資訊娛樂(Infotainment)三個部分,並分別提供相關零組件解決方案。該公司系統元件與數位行銷部處長蔡佳言說,改善環境的解決方案特別強調高效能、小型輕量化與功能安全性,如馬達控制IC、光電耦合器、功率MOSFET、IGBT等元件。
另外,在安全性應用,蔡佳言提到,目前先進駕駛輔助系統分成感測、辨識、決策、控制幾個部分(圖3),而Toshiba Electronics Components則是專注於辨識功能的元件,可提供高辨識率、低功耗且適用於多個影像辨識系統的影像辨識處理器。而在資訊娛樂部分,則是提供車用遙控門鎖(Remote Keyless Entry, RKE)、ETC晶片、車用音響功率放大器(Car Audio Power Amp)與車用乙太網路AVB/TSN解決方案等。
圖3 先進駕駛輔助系統ADAS運作機制
DC/DC雙向控制系統轉換更順暢
車輛電氣化的過程中,48V電源傳輸系統越來越被重視,目前有許多車輛採用48V與12V的雙電池系統設計,ADI...
Vicor推支援97%峰值效率48V至12V轉換器
最新 DCM3717 可讓資料中心、汽車和工業市場的客戶迅速從現有 12V 負載系統快速轉換成具顯著電源系統尺寸、重量及效率優勢的高效能 48V 供電系統。
DCM3717 為非隔離,採用 37 x 17 x 7.4 公釐的表面黏著轉換器級封裝 (SM-ChiP),支援 40 至 60V SELV 工作輸入電壓,可校定提供 10.0 至 13.5V 的穩壓輸出、750W...
Vicor新電源模組實現高效能AI加速
Vicor日前推出直接由48V供電的高效能GPU、CPU和ASIC(XPU)ChiP-set電源模組。驅動器模組MCD4609搭配一對電流倍增器模組MCM4609,可提供高達650A的持續電流和1200A的峰值電流。因擁有較小的模組面積以及低薄的尺寸(45.7×8.6×3.2公釐),MCM4609電流倍增器可部署在非常靠近處理器的位置,不僅能大幅降低配電路徑(PDN)損耗,更進而提高電源系統效率。此4609 ChiP-set主要為GPU和OCP加速模組(OAM)人工智慧加速卡提供高效電源,並已進入量產階段,即日已可提供新客戶Vicor HydraII評估板進行評估。
該4609 ChiP-set擴增了Vicor橫向供電(LPD)解決方案的合封電源產品組合,突破既有橫向供電(LPD)電流傳輸的極限。同時Vicor即將推出的垂直供電(VPD)以實現更高電流密度供電模組的可能。VPD系統透過與處理器特定客製的GCM引腳映射相匹配的電容網路,垂直置放於處理器正下方。Geared Current Multiplier(GCM)專用於VPD,與「變速箱」電容網路合併,一起作為垂直堆疊中的一層,透過在處理器正下方直接提供電流以消除PDN損耗,經由GCM轉接的VPD供電模組可將電流密度提昇達2A/mm2。
雅特生科技推符合OCP ORv3機架式電源
雅特生科技(Artesyn Embedded Power)日前推出符合開放運算計畫開放式機架標準第3版(OCP ORv3)的全新機架式電源,其特點是可以確保現有資料中心的舊式機架系統架構可以引進48V電源。
雅特生科技產品部資料中心解決方案資深總監Brian Korn表示,該公司一直積極參與制定OCP開放式機架的技術標準及其規範,多家在其資料中心裝設了超大規模運算設備的大客戶也有參與,並作出他們的貢獻。該公司與多家面對同樣挑戰的公司合作,攜手推出採用雅特生專有技術而又可與OCP相容的解決方案,藉此推動這個新一代48V電源系統架構的發展,讓這個電源架構更普及,更多人使用。
資料中心的伺服器機架一向採用12V的機架式電源,但由於運算和儲存平台的效能不斷提升,所需的電量也就越大,以致電流量也隨著大升。若輸入電源由12V轉為48V,電流量可降低至相當於先前的1/4,傳導損耗則減少至先前的1/16。這樣不但可大幅減少耗散熱能,提高能源效率,而且還可改用更小巧的匯流排。
目前越來越多超大規模資料中心引進48V機架式電源架構。在這個換代更新的過程中,這款全新的OCP ORv3機架式電源發揮重要的推動作用。資料中心運算設備嵌入式電源市場一直快速成長,目前市場總額高達19億美元,而雅特生的機架式電源解決方案是這個市場的主要產品之一。由於資料的產生量和使用量不斷飆升,加上越來越多企業級資訊系統要倚賴雲端服務,以及人工智慧和機器學習的應用又加重系統的負荷,使適用於資料中心運算設備的機架式電源市場不斷壯大。
48V電壓系統嶄露頭角 車載雙向降壓/升壓控制器建功
48V解決12V系統的局限性
新結構由兩個獨立的分支組成。傳統的12V匯流排採用鉛酸電池來滿足車載娛樂系統、照明與車窗等常規負載;而新的48V系統可以支援更繁重的負載,如:起動機發電機組、空調壓縮機、主動底盤系統、電動增壓器、渦輪增壓器和回饋制動。
如圖1所示,雙向電源供應將12V系統和48V系統橋接起來。不僅減輕汽車的重量,同時也提高了燃料效率,減少二氧化碳排放。48V系統可減輕線束(Wiring Harness)的重量。電壓越高,線規越小,這樣可以在不犧牲性能的情況下縮小電線尺寸和重量;如今高級車輛的接線長度可達4公里以上。
圖1 12V/48V雙向電源供應系統
與傳統的12V電池相同,48V鋰離子電池或超級電容器與雙向DC/DC轉換器能提供高達10kW的可用功率使雙電池系統更加完善。雙向電力傳輸需要在電池放電時給電池充電,並且在超載情況下為相反的電壓軌提供額外的電力。本文將討論12V/48V系統的要求,以及使用創新平均電流模式控制方案。該降壓/升壓控制器實現雙向能量轉換的所有控制電路,使系統明顯比傳統的離散式方案更為簡化。
LV 148標準規範
48V電池汽車系統的LV 148標準規定48V電源軌上的最大電壓必須達到70V且至少保持40ms。此外,在這種過載電壓情形中,系統必須保持正常運作,且不會產生任何性能損失。對於半導體供應商而言,這意味著連接到48V電源軌的所有電源都必須承受70V輸入電壓。然而汽車業者認為安全係數應該達到10%或更高;為了滿足這個期望,未受保護的48V電源軌上零組件的額定電壓應為100V。
對於從48V電源軌到12V電源軌的電力傳輸,可使用降壓轉換器;12V至48V的電源傳輸則可使用升壓轉換器。降壓和升壓拓撲結構在功率電子領域是眾所周知的,但設計兩個獨立的轉換器將占用電路板空間,並增加系統複雜性和成本。
設計工程師通常使用數位控制方案管理12V和48V雙電池系統,該方案包括多個分立元件,如電流檢測放大器、閘極驅動器和保護電路。德州儀器(TI)提供混合式架構,其中微控制器(MCU)處理更進階的智慧管理,而整合類比控制器(如LM5170-Q1)提供電源轉換功能。LM5170-Q1還可以在純類比功能中運用,並將MCU從迴路中移除。
LM5170-Q1可在雙48V和12V汽車電池系統之間高效傳輸每相500W以上的電力,並提供整合的電流檢測放大器和高電流閘極驅動器。系統保護功能包括整合斷路器和獨立的相電流監控,可避免使用額外的分立元件。並聯堆疊多個控制器可以提供千瓦的功率(圖2),48V匯流排可為驅動各種系統提供10kW的功率。
圖2 LM5170的電流控制迴路
平均電流模式控制方案在由方向輸入回應(DIR),訊號指定的方向上調節在高壓埠和低壓埠之間流動的平均電流。將DIR設置為「1」時,電源從48V埠流向12V埠。將DIR設置為「0」時,電源從12V埠流向48V埠。DIR指令(DIR command)定義如何在降壓或升壓模式下控制Q1和Q2。
傳統的平均電流模式控制方案存在兩個挑戰:電流迴路傳遞功能隨工作電壓和電流條件而變異,且雙向操作需要兩個不同的迴路補償。在TI的LM5170-Q1中,雙向操作的傳輸功能相同。由於TI解決方案保持固定迴路增益,因此它允許單個電阻-電容(RC)網補償降壓和升壓轉換。
LM5170-Q1控制方案的優點,包括以下幾點:
高準確度:控制器的1%精確雙向電流調節確保精確的電力傳輸。
功率效率:LM5170-Q1能實現高於97%的系統效率。
高精密度:控制器具備99%的準確度監控電流。
高功率:整合的5A峰值半橋式閘極驅動器提供高功率能力。
卓越的性能:同步整流器金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)的二極體模擬模式可防止負電流並提高輕負載效率。
汽車品質:LM5170-Q1獲汽車電子委員會(AEC)-Q100認證。表1列出了48V系統中需要考量的功能。
如圖3所示,簡化的應用電路展現LM5170-Q1的整合特性。
圖3 簡化的應用電路
在LM5170-Q1控制器上,類比訊號或數位脈衝寬度調變(PWM)輸入規劃了電流調節層級。雙通道差分電流檢測放大器和專用通道電流監視器達成典型的1%精確度。5A半橋式閘極驅動器能夠驅動並聯MOSFET開關,提供每相500W或更高的功率。同步整流器的二極體模擬模式能防止負電流並提高輕負載期間的非連續模式操作的效率。保護功能的特色包括逐週期電流限制,高壓和低壓埠的過壓保護,MOSFET故障檢測和過熱保護。
功率層級與控制電路
48V-12V雙向轉換器操作的平均電流模式控制方案具有以下功率級:
.高側FET(Q1)
.低側FET(Q2)
.功率電感器(LM)
.電流檢測電阻(RCS)
.兩節電池:一節在高壓埠,一節在低壓埠。
控制電路包括:
.透過DIR指令(0或1)進行方向轉向且增益為50的電流檢測放大器。
.用作電流迴路誤差放大器的跨導放大器(Transconductance Amplifier),在非反相針腳上施加參考訊號(ISET)以設置相位直流電流調節值。
.PWM比較器。
.與高壓埠電壓成比例的斜坡訊號。
.由DIR控制的轉向電路應用PWM訊號控制Q1或Q2作為主開關。
.COMP節點處的迴路補償網路。
48V-12V雙向轉換器通常必須具有高精確度的電流調節(優於3%),以精密地控制從一個電池軌向另一個電池軌傳輸的電量。由於高功率,系統通常需要交錯並聯多相電路來共用總負載,且共用應在各個相位之間保持均衡。由於不能實現多相共用,所以電壓控制模式拓撲並不合適。
LM5170-Q1藉由同步多個控制器實現更多相位,並達成多相並聯運行。每個相位與相移時鐘同步。使用多相架構可減少零組件的物理尺寸,並使得熱管理更加容易。為了並聯每個功率相,在降壓或升壓模式操作中的控制方案是電流模式控制。多相操作還可使得每相交錯切換,以減少輸出波紋,以降低電磁干擾(EMI)。
最後,在使用兩節電池的情況下,在維護期間可拆卸一個或兩個汽車電池並重新連接。在重新連接期間,可能將電線連接到錯誤的電池接線頭,並損壞ECU中的元件。為避免這種類型的損壞需要反極性的保護。由於功率損耗高,無法使用蕭特基二極體。相反,LM5060-1-Q1高側斷路器控制器和n通道MOSFET降低了功耗。當與電源串聯時,LM5050-Q1與外部MOSFET一起作為二極體整流器工作。可以連接5V至75V的電源供應,並可承受高達100V的瞬態電壓。
滿足未來汽車電氣系統需求
LM5170 48V-12V雙向轉換器評估模組(EVM)旨在展示LM5170-Q1控制器。可以藉由外部指令訊號或板載跳線(Onboard Jumper)控制電流的方向。透過板載介面接頭,可以使用數位訊號處理器(DSP)、現場可編程陣列(FPGA)、MCU或其他數位控制器來操作EVM。
此外,12V/48V汽車系統的雙向DC/DC轉換器參考設計滿足12V/48V汽車系統的典型工作電壓要求。該系統使用兩個LM5170-Q1電流控制器和一個MCU進行功率級控制,為系統提供電壓回饋。TI的12V/48V解決方案採用創新的平均電流控制方案提供電流控制,消除了額外的相電流平衡電路。LM5170-Q1具備高度整合程度,可減少印刷電路板面積,簡化設計並加速開發。
(本文作者為德州儀器汽車動力系統系統工程師)
效率提升帶動新架構搶灘 48V系統翻轉車用電源設計
車輛發展超過百年,近來正逐漸由機械為主的架構轉向電氣化架構,1918年汽車首次導入蓄電池,隨著起動機的誕生,1920年蓄電池獲得了廣泛應用,當時蓄電池的電壓等級是6V,並且正極接地。由於內燃機排氣量持續增加以及高壓縮比內燃機的出現,1950年電壓等級開始向12V進化,直到現在,12V電壓系統已經使用超過60年。
1988年,美國SAE(Society of Automotive Engineers)曾提議把標準電壓提高至42V,由於當時的技術水平,以及電氣零組件替換的高昂費用,此方向未獲得車商廣泛支持。2011年,Audi、BMW、Daimler、Porsche、Volkswagen等歐系車廠聯合推出48V系統,以滿足日益成長的車載電子負載需求,更重要的是為了滿足2020年嚴格的排放法規,並在隨後發布了48V系統規範LV148。
48V系統可以應用在所有包括內燃機(Internal Combustion Engine, ICE)車、油電混合車與電動車,因為車輛電控系統越來越多,電源管理的需求提升,以基本電學公式來看,在功率不變的狀況下,電壓提升為12V的四倍,電流就會降低為1/4,電流變小整個傳輸電路安全性也因此提高,而損耗降低,傳輸產生的廢熱也變小。藉由將車電系統的電壓提高,汽車製造商得以在電力系統足以負擔的情況下將許多傳統的機械、液壓系統轉換為電子式的系統,藉此減少引擎負擔、改善排放。另一方面,48V車電系統也能夠驅動過去12V車電系統無法支援的大功率電動馬達,打造微型油電形式的混合動力系統。
48V車用電源效率大幅提高
48V相對於12V,優勢除了更大的電壓能實現更多功能之外,成本僅是高壓混合動力系統的1/3,能夠利用電氣化降低排放,卻能達到其2/3的節能效果,使整車燃油經濟性提高10%~18%。省油效果相對明顯,對現有整車結構改變不大,不會大幅度更改車輛設計或者增加重量,是一種車廠最容易上手、用戶接受度最高的混合動力方案。
整體而言,現今汽車供電有多項趨勢,Vicor應用工程師張仁程(圖1)指出,高輸入範圍與電壓、高輸出功率、高效率、高能量密度(High Power Density)、小體積、低能量/重量比(Power to Weight)、散熱效率(Thermal Dissipation)、遠端管理(Telemetry)、低雜訊等都是發展重點。以750W的供電實例而言,12V系統電流達63A,傳輸使用2AWG電源線,每公尺重量約273公克,3公尺線路損耗約13.6W;而48V系統電流降到16A,使用12AWG電源線,每公尺線路重量僅27公克,3公尺線路損耗8.6W,重量剩下1/10,損耗降低37%。
圖1 Vicor應用工程師張仁程
車輛電源48V系統的技術重點在提升電壓轉換效率。
雖然48V系統在傳輸與應用上有諸多優勢,但在技術上卻帶來許多設計挑戰,張仁程表示,過去12V要轉換到更小的系統應用,通常是降到5V,但是48V降壓到5V,降壓的幅度更大,就降壓效率來看損失必定更大,也就需要透過架構的調整盡量縮小轉換損失(Switching Loss),因此這些技術就成為接下來新興電源設計的發展重點。
新興ZVS與SAC架構設計將成明日之星
電源轉換效率其實是錙銖必較的領域,對於數位技術來說,每個不同的產品世代效能提升兩倍是家常便飯,但是在類比電源世界,1%的電源轉換效能提升就是一個新世代產品了。目前一般的電壓轉換IC效率大概97%~98%,努力的目標是提升轉換效率到99%,甚至零耗損轉換,升壓轉換又比降壓轉換困難,要做到雙向升降壓都具備高效率更是一大挑戰。
零電壓切換(Zero-Voltage Switching, ZVS)是一種將電流引導到開關中以在開關打開之前均衡任一側電壓的技術,張仁程進一步說明,這有助於減少切換損耗,使切換頻率提高四倍或更多,並縮小元件尺寸,減少大幅壓降的耗損。ZVS利用箝位開關和電路諧振,通過柔性切換有效地操作高端和同步MOSFET,避免了其在常規PWM操作和定時期間產生的損耗。
另一種正弦振幅轉換器拓撲(Sine Amplitude Converter, SAC)是一個處於BCM模組核心位置的動態、高效能引擎。基於變壓器的串聯諧振拓撲結構,在等於初級側儲能電路諧振頻率的固定頻率下工作。初級側的開關FET鎖定為初級的自然諧振頻率,在零交叉點開關,可消除開關中的功耗,提高效率,顯著減少高階雜訊諧波的產生。初級諧振迴路是純正弦曲線,可減少諧波內容,提供更乾淨的輸出雜訊頻譜。由於SAC的高工作頻率,可使用較小的變壓器來提高功率密度和效率。
採用SAC的架構因為雜訊少,張仁程提到,該架構也具有容易濾波、減少EMI、容許使用最高規格的零件、沒有開關損耗、低峰值/平均電流或電壓比例、可以進行雙向傳輸、快速瞬變響應、純電阻及低阻抗輸出、沒有能量儲存等優點。
電源晶片與處理器整合設計為趨勢
另外在電路模組的設計上,就算電源管理晶片本身的效率極佳,在系統設計上也可能因為線路的耗損導致效率降低,這俗稱為「最後一吋(Last Inch)」問題,為了解決類似問題,張仁程解釋,整合電源管理晶片的Power on Package設計越來越受重視,可以縮減90%的pin腳,不過這類設計需要與晶片電路設計整合,加上半導體封裝廠商的專業協助,同時考量電源晶片與處理器晶片互相干擾的問題,預計還要二~三年發展時間。
已經被提出的Power on Package架構有橫向(Lateral Power...
中間電壓提升至48V LED更明亮/壽命更長
造成LED面板發熱的一個因素是:在視訊牆中進行功率轉換和配電時會出現熱損耗;這種損耗來自功率轉換以及布線與印刷電路板的電阻性銅損。那應該怎樣解決呢?對不同分區選項進行優點評估,將有助於在設計高功率LED應用時,確定最好的選項。
LED電源/供應器影響效率高低
直觀式LED顯示器可以用更少的能量產生更多的光輸出(即有用功率),因此除了比LED背景光液晶顯示器更亮以外,功率效率也高很多。雖然如此,它們仍然以熱量形式產生大量的「耗散功率」。LED摸起來一般會很涼,這種現象似乎令人感到訝異。這是因為它們通常並不會以紅外線輻射形式產生熱量,一接觸就能感覺到。事實上有85%的能耗都是以熱量形式耗散的,因此,大型LED陣列需要的功率遠遠超過了光轉換功率。
大型LED面板的LED功耗會很高。例如,弗蒙街體驗顯示器(圖1)全亮時功耗為2.2MW,白天甚至需要更多的能量才能抵消陽光的作用;即使是小型顯示器,同樣也有大量的LED,功耗也很高。
圖1 弗蒙街體驗LED顯示器的解析度為7,552×552 個像素,像素間隔為2吋,全亮時功耗為2.2 MW。採用1,250萬LED,尺寸為 1,500×90。
圖片來源:印第安納波利斯藝術博物館
例如一家領導製造商產製的顯示模組有一個80×80的陣列,總共有6,400個LED,需要300W(5V、60A)的電源。因此,要實現效率最大化,關鍵須看LED電源供應器的設計。
大型LED陣列 無縫影像伸縮自如
由多個面板組成的大型LED陣列可以提供任意大小或形狀的無縫影像,從任何角度都能獲得優異的觀賞效果。就尺寸而言,從簡單的捲動訊息顯示器到與圖1所示的弗蒙街體驗(使用的LED有1,250萬個)類似的顯示器舉不勝舉。圖2是LED技術具有獨特優點的兩種顯示器實例:安裝在計程車上的LED廣告顯示器和環繞建築物側邊的高彎曲曲面顯示器。
圖2 LED顯示器可以變幻,以對即時車輛位置資訊作出回應(A),或者符合三維形狀(B)。
圖片來源:Vicor與commercialledscreens.com
級數最小化須優先設計
電源供應系統必須採用最有效率的方式,將傳入的AC電壓轉換成隔離的低電壓、高電流DC電。每一級功率轉換都會增加成本,浪費能量,因此,級數最小化須要優先設計。
大型視訊牆由許多連結在一起的模組組成,因此,有效率的設計還必須調整適當大小,使重複的功率轉換級最小化。
前兩大優先設計選項:
1.最小化配電損耗—電力透過電阻線路從電源供應器傳輸給LED陣列,會以熱量方式產生功率損耗,俗稱配電損耗。電流(I)的配電損耗與該電流的平方成正比,即:P=I2R,其中R為電線、母線或印刷電路板跡線的電阻。降低配電損耗,需要降低電流或降低電線的電阻。
降低電流的同時為負載輸出相同的總功率,則需要增大電壓(P=VI)。舉例說明,電壓從24V加倍到48V,會將電流降低50%,進而會使配電損耗下降75%。
嘗試藉由降低電線電阻來得到相同的結果時,導線截面積需要變為四倍,這樣會使重量和成本同時增加,這不太實際。
2.降低LED的發熱效應—如前文所述,熱量是LED的死對頭,而無效率的電源設計只會使事情變得更糟。溫度過高會縮短LED的有效壽命,並會造成變色(圖3)。更糟糕的是,光輸出會隨接面溫度的升高而下降;為LED應用提供有效的電源供應系統,必須注意每個獨立元件,避免局部熱點,這些局部熱點不僅會使LED更早損壞,而且在整個使用過程中也會更暗、不明亮。這對於光品質和均勻度同樣重要的視訊牆而言至關重要。
圖3 不同顏色LED的相對光輸出與接面溫度的關係
資料來源:RPI/LumiLeds
改善電源系統效率的簡易方法是最大限度減少轉換級數。例如,去掉一個轉換級可將系統效率改善5%~10%,並且以功率位準為準,可減少系統內所產生的熱量。要取消轉換級,設計人員需要選擇可在不影響效率的情況提供高降壓轉換比的元件。
電源系統元件實現差異化
有許多方法都可分區電源供應系統,將AC市電轉換成用於LED驅動器及控制電路的低電壓DC電。無論選擇哪種特定分區,一般的設計都包含以下組塊:
.由熱保護金屬氧化物變阻器(TMOV)或類似裝置提供的輸入保護。
.AC濾波整流組塊。
.含功率因子校正(PFC)的整體式AC-DC轉換組塊,用於最大化AC市電提供的電源並遵守嚴謹的設備功率因子要求。
.負載點(PoL)DC-DC降壓穩壓器,用來產生負載端高穩壓率電壓輸出。
如圖4所示,簡化大型視訊牆的電源供應器設計。這會帶來可最大幅度減少轉換級並且只需極少外部元件的簡易設計。
圖4 混合電壓AC-DC電源系統分區。PFM將中間母線電壓輸出至各面板的負載點轉換器。
資料來源:Vicor
AC輸入級
AC輸入前端模組(AIM)可執行線路整流、EMI/RFI濾波、暫態保護及湧流限制,為後級提供非隔離式整流AC線路電壓。
AC-DC轉換
PFM系列可為AC-DC系統提供具有PFC的隔離、穩壓型AC-DC轉換器。這款AIM/PFM組合能夠以高達92%的效率,將通用AC轉換成隔離式48V或24V電壓,以供高達400W的系統使用;其外形比普通智慧型手機還小。本系列採用雙面散熱外殼,提供底盤安裝和電路板安裝兩個選項。
DC-DC降壓轉換
Cool-Power是高輸入電壓、寬輸入範圍DC-DC零電壓切換(ZVS)降壓穩壓器系列,採用單個封裝高度整合了控制器、電力開關以及各種支撐元件。ZVS拓撲可實現百萬赫茲切換頻率,其可降低閘極驅動損耗與本體二極體傳導損耗;Cool-Power ZVS穩壓器的運作輸入電壓可以是12V、24V,也可以是48V,可達到超過97.5%的效率,並且只需一個外部電感器和極少的電容器,便可構成完整的DC-DC降壓穩壓器解決方案。
使用上述建置組塊,LED視訊牆可能有幾種系統分區。由多個較小面板組成的大型面板顯示器必須能夠關斷公用母線電壓。將AC電源直接配送給各面板,然後在各面板上進行AC-DC轉換,這樣做不僅成本高,而且體積大,通常不是基於安全考慮的選項。相反,單個整體式AC-DC轉換器級常用於供應隔離式低電壓母線電壓,為各個獨立面板提供電力。就大型面板而言,從整體式AC-DC供應器到LED驅動器的距離可達數公尺長,隨著功率位準提升,挑戰也會跟著出現。
採用48V配電 既安全又省電
24V和12V配電一直是LED面板最常用的母線電壓。與AC配電相比,可從面板消除潛在致命的電壓,而且符合低電壓電源供應器的安全特低電壓(SELV)「安全」電壓位準要求。
然而,比12V或24V更好的選項是,將中間電壓加倍到48V。48V低於60V,因此仍然符合SELV準則,甚至還包含20%的過壓保護容差。與24V系統相比,這不僅可在給定功率位準下將電流減半,而且還可減少纜線成本和重量,達到更加節省的效果。
此外,它還可將配電損耗減少75%,熱產生降低。更低的運作溫度可提高系統可靠性,而更低的電流則可縮減LED面板的厚度。母線以更低的配電損耗傳輸更高的電壓還會使視訊牆更有效率,讓終端使用者的生命週期運轉成本降低。
生成隔離式48V配電母線可能會非常簡單,除了AC輸入PFM以外,高功率3相位AC-DC轉換器後面可能還連接有母線轉換器模組(BCM),用來以高達98%的尖峰效率將380V轉換成隔離式48V。單個高電壓BCM能在63×22毫米封裝內進行1.75kW的功率輸出,功率密度為2,735W/in3。48V解決方案後面隨後既可連接48V輸入Cool-Power降壓穩壓器,也可連接48V輸入Cool-Power升降壓穩壓器,以直接供電給LED或LED驅動器。
48V讓LED更亮/壽命更長
先深入了解幾種方法的優點。在大型視訊顯示器中驅動成千上萬個LED,需要有效率的電源系統,才能產生所需要的低電壓、高電流電源。將電壓提升到48V,也可獲得許多24V無法提供的效益:
1.熱產生減少/熱管理更容易。
2.更少的電纜敷設/降低了成本,縮小了尺寸及重量。
3.LED效能提升/顯示品質改善。
4.面板壽命更長/可靠性更高。
5.功率效率更高/用電量更少。
以Vicor的模組化電源系統元件為例,可以輕鬆組合可組配、高密度、高效率的LED電源供應系統。性該組件系統具備高靈活只需極少的操作,就能適應幾乎任何功率位準、尺寸或封裝。高靈活、高效率的建置組塊與直觀式線上設計工具及易於使用的開發套件相結合。
為了確保下一代大型LED顯示器部署,讓LED更亮、使用壽命更長,請從48V開始。
(本文作者為Vicor資深產品行銷經理)
混合驅動為趨勢 48V實現汽車電氣化創新
全球道路交通的碳排放新限值即將實施。然而,汽車電氣化的技術創新步伐若不能配合,根本無法實現這些目標。再加上,最近國外一家著名車廠的碳排放造假,這醜聞使得大眾更加擔心碳排放的問題。解決方法是採用高性能的混合驅動。汽車製造商到2021年之前必須實施混合驅動,否則便會無法遵守規定,因而面臨高額罰款。
12V難滿足混合驅動需求
實施混合驅動的基本要求是採用48V電氣系統。12V發電機難以滿足數量不斷成長的汽車消費性產品的要求。48V電源能夠採用截面面積更小的電纜,有助於減少產生的熱量和潛在的損耗。再加上,電流水準相同時,48V的性能提高4倍。這要求使用其他額外元件,如轉換電壓的DC-DC變換器及第二電池。要完全從目前的12V轉換到未來的全48V系統,在目前是不可能的,因為這將涉及改變所有電子系統和致動器,如氣囊或發動機控制器。為了繼續使用低功耗的元件,許多供應商目前還保留12V電氣系統。變換器可使得這兩種網路並存,它必須對應連續功率輸出高達4kW,效率至少96%的12V/48V雙向變換器,被動空冷方式可確保最高效率。
除此之外,新的核心元件是48V電池。在此一領域中,新技術的開發一直突飛猛進,例如,鋰-硫或鋰-空氣電池設計。它們的初步目標是改善充電容量和能量密度。儘管這些電池存在價格壓力,但是它們的預期使用壽命長,並且非常堅固,例如不會在車禍中損壞。
中度混合動力系統更快普及
根據VDA的報告,到2020年,大約400萬輛汽車將裝備48V部分電氣系統;2026年,這類汽車將增加到大約1,000萬輛,全球大約每十輛汽車就有一輛,其中大多數是中度混合動力型號。與全混合動力型號相比,它們未設計充電功能,並且單靠電子馬達無法驅動汽車。除提供啟動輔助之外,啟動發電機還充當制動能量換熱器,給電池充10kW電,從而降低碳排放。另外,利用換熱能量,還可以使汽車無排放運行,實現主動發動機關閉滑行(亦稱為航行)。根據測定指南和駕駛方式,碳排放減少量可高達12%。同時,滑行大幅降低了車內雜訊和振動,提高了駕車樂趣。換熱能量還可以用於碳中性電動增壓(e-Boost)功能,即超車時,馬達提供臨時的額外加速。
新技術甚至還可以進一步降低消耗,例如,開發高度自動化和全自動化駕駛解決方案。
為了降低12V電氣系統的負荷,一開始便可以在48V部分電氣系統中整合前擋風玻璃加熱器以及輔助設備(如水泵、油泵和燃油泵)、轉向輔助、HVAC控制(發動機控制)和PTC加熱器,會是比較明智的做法。後者對混合動力汽車尤其重要,因為馬達不會產生用於發動機加熱器和汽車內部的廢熱。2016年推出的電氣動態穩定性控制,也是48V應用必須的。
但是,最重要的決定性因數是充電器。例如,充電器使發動機規格變小,從六缸減為四缸,因而在降低二氧化碳排放中起主要作用。業界可生產出裝備兩個廢氣渦輪增壓器和不超過兩個電動壓縮機的客用車。
高電壓架構帶來新要求
48V系統的電壓更高,因此要求汽車採用與檢查規則一致的全新架構。峰值電壓必須限制在60V,過壓保護和欠壓保護也是必須的,為了要防止對網路中其他消費性產品的不良影響。必須安裝採用新絕緣技術的電纜,以抵消由此造成的間隙和爬電距離。還需要非常特殊的連接器配置,才可以連接更高的電壓。在這種情況下,千萬不要忽略總體系統。
在接下來的15年內,將逐漸轉換為更高電壓系統;全48V電氣系統汽車預期大約在2030年出現。如果仍然要保留這種部分系統,電纜截面積規格將必須增大4倍,以滿足新消費性產品對更高功率的要求。鑒於所需空間和重量(大約10kg)明顯增加,從而碳排放也明顯增加,這將是完全不能接受的。成本因素也十分重要:如果電動壓縮機與12V系統連接,大約3kW的輸出將導致250A以上的電流。採用標準元件時,這是不可行的。但是,可以採用48V系統電動壓縮機及大約4kW輸出。
隨著半導體元件迅速發展,未來大多數消費性產品將可能逐漸裝備48V技術:
短期:具備新8V功能的高性能消費性產品:
.前擋風玻璃(1.5KW)
.PTC(1.2KW)
.電動壓縮機/充電器(3.5KW)
中期:更大功率要求的12/24V消費性產品轉換
.電動轉向(1KW)
.動態穩定性控制(3KW)
.發動機風扇(1.5KW)
.燈(外部)
長期:所有12V應用(包括背光加熱器)轉換為新電壓級別
這些電氣消費性產品均可以啟動,並且不會磨損,確保其僅在實際需要時才消耗能量。如果採用了以需求為導向的控制策略,碳排放將減少大約10%。
高壓車載電源的開發繼續發展;在可以預見的未來,快速充電器系統將推出800V以上電壓。它們將能夠在30分鐘內消耗足夠能量,僅利用電力行駛大約400km。
根據一級供應商的預測,由於採用48V電氣系統、混合動力技術和各種其他措施(如重量輕的結構),汽車製造商可以將汽車的燃油消耗量最多降低25%。
大廠齊力推動高電壓架構
因此,一級和二級供應商將是許多新技術新系統的主要開發者。特別是,德國製造商在這此方面一直居於前線,例如,博世(Bosch)開發了各種類型的發動機,全球市場領先公司博澤(Brose)開發了電動窗調節器馬達應用或座椅調節系統馬達,而風扇電機專家ebm-papst也開發了相應產品。亞洲製造商也實現了廣泛的創新。電機製造商日本電產株式會社(Nidec)的最新開發成果包括電動轉向馬達和高達750W冷卻風扇應用。日本電裝株式會社(Denso)為汽車工業提供了範圍廣泛的高效技術、系統和元件。美國公司Johnson Electric是前燈步進馬達及冷卻風扇和空調系統馬達的世界領先供應商之一;然而,電動車目前最大的市場在法國。
與高電壓混合動力汽車相比,先在客用車中導入其他電壓級別更具有前景優勢。一方面,有機會實現頗有吸引力且成本合理的碳減排;另一方面,可以實施目前12V設置技術上不可行的功能,包括電動渦輪增壓器、空調壓縮機及可配合各種發動機速度的泵。這意味著可以根據車輛狀況有效地控制負荷,打開或關閉負荷。這些功能推動駕駛能力顯著提高,駕駛員將能夠親身體驗到。
就傳動系統的整合而言,48V電壓級別會比高電壓混合動力更易實施,並且可繼續使用現有的傳動系統理念,從而預期開發週期更短。作為實施過程的一部分,汽車製造商和供應商目前非常重視元件和系統開發,以及系統整合和驗證。
(本文作者為儒卓力ABU負責人)
Vicor AC-DC轉換器RFM實現高密度伺服器機架
日前Vicor宣布推出一款三相AC-DC轉換器模組(RFM),其採用9.4×5.9×0.6英寸(24×15×1.5公釐)的電源平板配置,可提供10kW的穩壓48VDC輸出。RFM整合濾波功能並內建故障保護,可提供一組含功率因數校正的穩壓、隔離式DC輸出。RFM可透過規格配置,接受自200至480VAC的世界各地的三相AC輸入電源。
RFM纖薄的電源平板設計可實現前所未有的功率密度及熱處理靈活性。例如,4個並聯的RFM(包括輸入斷開電路、整流和48V蓄能等)可在1U的機架空間內提供40kW的功率。RFM電源平板封裝可為高功率伺服器機架的先進散熱技術,包括液冷散熱,提供s良好的散熱管理,充分滿足要求嚴苛的高性能運算以及人工智慧推斷與學習應用的需求。
48V(包括54VDC)配電系統是運用細小規格電源線即能配送大功率機架電源的新興標準,與傳統12VDC配電相比,可顯著降低配電損耗。透過與Vicor 48V合封電源(PoP)及48V直接至負載點解決方案相結合,RFM能夠實現從三相AC到負載點上1V以下AI處理器的各種高密度、高效率的端到端電源系統解決方案。