【導讀】在電機
、電磁閥等感性負載啟動或切換、通訊設備數據收發突發會呈現峰值功率瞬時攀升的現象


，此時負載功耗會遠大於其額定功率（3~4倍或更大），且(qie)持(chi)續(xu)的(de)時(shi)間(jian)較(jiao)短(duan)，幾(ji)十(shi)毫(hao)秒(miao)到(dao)幾(ji)秒(miao)
，隨(sui)後(hou)進(jin)入(ru)穩(wen)定(ding)的(de)狀(zhuang)態(tai)恢(hui)複(fu)至(zhi)額(e)定(ding)功(gong)率(lv)。傳(chuan)統(tong)的(de)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)在(zai)檢(jian)測(ce)到(dao)過(guo)功(gong)率(lv)狀(zhuang)態(tai)後(hou)為(wei)避(bi)免(mian)內(nei)部(bu)半(ban)導(dao)體(ti)器(qi)件(jian)電(dian)流(liu)超(chao)過(guo)設(she)定(ding)值(zhi)、磁芯器件飽和造成電源失效而進行保護關閉輸出


，為此不能滿足負載對數倍瞬態峰值功率的要求。

如果僅將額定功率設計到過功率基準線，以滿足瞬態過功率的方案
，則會帶來製造成本、dianyuantijidedafudupansheng。tongshizaishijiyingyongzhongdianyuanmokuaichangqichuyuedinggonglvfuheyixia，qinengliangshiyonglvguodi，jishejiderongyuguoda，ziyuanbeixianzhilangfei。

下文將介紹業界三種主流的技術方案，扼要闡述三者的工作原理，並比較的它們的優劣勢。

1

、瞬態過功率電源模塊需滿足以下幾點

（1）過功率狀態正常工作

區別於常規的電源模塊，當檢測到負載過功率時，瞬態過功率電源會進入預設過功率模式，可短時提供3~4倍額定工作功率
，並保持輸出穩定；

（2）不影響穩態正常工作

在正常情況下，瞬態過功率電源輸出額定功率，與常規電源模塊一致；

（3）滿足過功率狀態的暫態需求而不大幅度增加體積、成本。

2、業界主流瞬態過功率技術方案

（1）非線性磁性器件（變壓器）

反激電路正常工作時，磁芯的磁通範圍位於最大磁通BMax以內
，當負載從輕載切換至重載或過載（瞬態過功率）shi
，kaiguanguanhuiyizuidazhankongbidaotong，bianyaqirongyijinrubaohezhuangtai
，daozhigongzuoyichanghuoshixiao。yibanketongguogeibianyaqizengjiaqixidefangfalaijiejue，dantongshiyecunzailouganda、效率低等問題。此時可通過改變磁芯結構，如圖1中所示，使B-H曲線呈非線性，隨著輸出功率增加


，變壓器氣隙有效距離增加，變壓器抗飽和能力增強。使變壓器在不同工作功率下（尤其是過功率狀態）不易飽和，滿足不同功率段對變壓器的需求，同時不會顯著增加變壓器體積。

工作原理：輸出功率P↑→氣隙部分飽和→氣隙有效長度lg↑→H↓→B↓→增加了抗飽和能力→ 氣隙有效長度lg↑→Lp↓→P↑增加輸出功率。

優點：無需使用複雜的控製策略
，可實現過功率＞3倍。

缺點：磁芯氣隙研磨工藝的難以保持一致性；台階氣隙的參數與過功率倍數的關係呈非線性需要繁瑣的調試步驟。

（2）頻率控製

目前反激控製方法主要有PWM控製、PFM控製、PWM+PFM控(kong)製(zhi)等(deng)，在(zai)全(quan)負(fu)載(zai)範(fan)圍(wei)內(nei)
，功(gong)率(lv)變(bian)換(huan)器(qi)進(jin)入(ru)不(bu)同(tong)模(mo)式(shi)以(yi)保(bao)持(chi)較(jiao)高(gao)的(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)和(he)控(kong)製(zhi)精(jing)度(du)。瞬(shun)態(tai)過(guo)功(gong)率(lv)技(ji)術(shu)在(zai)上(shang)述(shu)控(kong)製(zhi)方(fang)法(fa)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)加(jia)入(ru)了(le)峰(feng)值(zhi)功(gong)率(lv)模(mo)式(shi)，當(dang)負(fu)載(zai)從(cong)輕(qing)載(zai)切(qie)換(huan)至(zhi)重(zhong)載(zai)或(huo)過(guo)載(zai)（瞬態過功率）時shi，進jin入ru峰feng值zhi功gong率lv模mo式shi，快kuai速su增zeng加jia開kai關guan頻pin率lv

，而er輸shu出chu功gong率lv與yu開kai關guan頻pin率lv成cheng正zheng比bi，可ke以yi實shi現xian穩wen定ding的de過guo功gong率lv輸shu出chu。同tong時shi在zai一yi個ge周zhou期qi內nei導dao通tong時shi間jian縮suo短duan
，磁ci通tong密mi度du的de變bian化hua量liang（即變壓器磁滯回線的變化）減jian小xiao，可ke避bi免mian變bian壓ya器qi的de飽bao和he。為wei避bi免mian長chang期qi工gong作zuo在zai過guo功gong率lv狀zhuang態tai，係xi統tong還hai加jia入ru了le定ding時shi功gong能neng，當dang峰feng值zhi負fu載zai發fa生sheng且qie持chi續xu時shi間jian超chao過guo最zui大da允yun許xu時shi間jian，可ke自zi動dong關guan閉biPWM信號。

工作原理：由等式P=1/2 * f * IP ² * LP * η，可推導頻率f↑→Pin↑→Pout↑→增加輸出功率
，如圖2所示。

優點：調頻控製策略容易實現
，相對方案3較為簡單。

缺點：功率提升有限，通常小於3倍。

（3）頻率控製+調節限流點

zaifengzhidianliukongzhimoshixia，tongguotishengchujicexianliudian
，keyizengjiadanweikaiguanzhouqineishuruxitongdenengliang，congertigaoshuchugonglv。tongshijieheshangshufengzhigonglvmoshitigaogongzuopinlv
，kejinyibutishengfengzhigonglvshuchunengli，shixianshuntaiguogonglv。tongyangkejiarudingshiguanduangongneng，bimianxitongchangqigongzuozaiguogonglvzhuangtai。

通過協同調整限流點及頻率控製，更好達到過功率狀態。

工作原理：調整頻率——頻率f↑→Pin↑→Pout↑→輸出功率↑
；

                 調整限點Ipp↑→Pin↑→Pout↑→輸出功率↑。

優點：過功率＞3倍
，過功率時間可通過控製策略設定。

缺點：需要複雜的控製策略
，需準確判斷實時功率並調整頻率及限流點。

3
、總結

采用瞬態過功率技術，在控製電源模塊產品體積、成本的前提下，非線性磁性器件、頻率控製
、頻率控製+調tiao節jie限xian流liu點dian等deng技ji術shu方fang案an可ke短duan時shi間jian實shi現xian數shu倍bei峰feng值zhi功gong率lv輸shu出chu
，同tong時shi不bu會hui影ying響xiang到dao產chan品pin正zheng常chang穩wen態tai下xia的de工gong作zuo
，同tong時shi使shi產chan品pin並bing具ju備bei完wan善shan的de保bao護hu功gong能neng，能neng很hen好hao滿man足zu實shi際ji應ying用yong需xu求qiu。

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