德國西門子原裝電源模塊6SL3130-7TE31-2AA3

德國西門子原裝電源模塊6SL3130-7TE31-2AA3 德國西門子原裝電源模塊6SL3130-7TE31-2AA3 
SINAMICS S120 Active Line Module 輸入：3AC 380-480V,50/60Hz 輸出:600V DC，200A，120kW 結(jié)構(gòu)形式：書本尺寸 內(nèi)部風(fēng)冷 包括 Drive-CLiQ 導(dǎo)線 

 反激變壓器設(shè)計的成功與否很大一部分要取決于變壓器設(shè)計的好壞，不同的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有不同的計算公式，但是基本都是基于AP法來設(shè)計變壓器。有些做電源具有豐富經(jīng)驗的人往往能夠設(shè)計出很好的變壓器，并且在設(shè)計的時候并沒有過多的計算。通過公式所計算出來的變壓器參數(shù)往往只有變壓器匝比、線徑、變壓器磁芯以及變壓器骨架等，要想設(shè)計一個好的變壓器只有這些是不夠的，還要考慮變壓器的繞法，變壓器怎樣繞是一個重要的參數(shù)。因為不同的變壓器繞法所得到的變壓器終性能有很大差別，比如采用三明治繞法的變壓具有較低的漏感。反正變壓器的設(shè)計有太多東西需要考慮，如果所繞的變壓器性能較差，可以適當(dāng)調(diào)整匝數(shù)、改變繞法或者換一個變壓器磁芯等。
本模塊選用外購的變壓器Sumida T225，因為本模塊的開關(guān)頻率較高，對于變壓器尺寸也有所要求，經(jīng)過多次討論決定外購變壓器而不是自己繞。通過測試發(fā)現(xiàn)此變壓器性能很好，變壓器在重載的時候沒有什么異常發(fā)生，輸出電壓也正常。
反激式開關(guān)電源的開關(guān)管選擇要滿足漏源能夠承受輸入電壓外加變壓器副邊耦合過來的電壓的1.5倍，才能保證開關(guān)管不會在關(guān)斷的時候被擊穿。開關(guān)管漏源也要能夠流過2倍的輸入電流，才能保證開關(guān)管不會因過流導(dǎo)致?lián)p壞。開關(guān)管的損耗在整個電源模塊損耗中占有一定比例，一般會選擇開關(guān)管上升和下降時間短的MOSFET，保證在開關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)閉的一段時間里電壓和電流疊加的部分少，降低開關(guān)管的損耗。
4電源PDN和紋波噪聲
4.1 電源PDN
電源紋波噪聲測試是一個比較復(fù)雜的測試難題，不同方法測量到的結(jié)果不同，即使同一種測試方法不同人測試結(jié)果一般也會存在差別。
對于終端類產(chǎn)品，不管是CPU、GPU、DDR等，其芯片內(nèi)部都有成千上萬的晶體管，芯片內(nèi)不同的電路需要不同的電源供電，常見有Vcore、Vcpu、Vmem、VIO、Vgpu、Vpll等，這些電源有DC-DC電源模塊供電，也有LDO電源模塊供電，都統(tǒng)一由PMU來管理。
如圖4所示，為芯片的PDN圖，芯片的供電環(huán)路從穩(wěn)壓模塊VRM開始，到PCB的電源網(wǎng)絡(luò)，芯片的ball引腳，芯片封裝的電源網(wǎng)絡(luò)，后到達(dá)die. 當(dāng)芯片工作在不同負(fù)載時，VRM無法實時響應(yīng)負(fù)載對電流快速變化的需求，在芯片電源電壓上產(chǎn)生跌落，從而產(chǎn)生了電源噪聲。對于開關(guān)電源模塊的VRM，電源自身會產(chǎn)生和開關(guān)頻率一致的電源紋波，始終疊加在電源上輸出。對于電源噪聲，需要在封裝、PCB上使用去耦電容，設(shè)計合理的電源地平面，終濾去電源噪聲。對于電源紋波，需要增大BULK電感或者BULK電容。