雙buck電路成本討論

　　看到大家都說雙buck電路成本沒有現有三級電路有優勢，我想目前整體來看待一個產品，雙buck電路的綜合性能，產品尺寸，可靠性還是要高于3級不少的，成本問題是因為大家做出的產品較少，所以略顯高了一點，一但有多家推出產品，對電路進行優化，成本就不會是問題。今天在這里希望能拋磚引玉，相信2011年是雙buck電路的普及應用階段!

　　就性能而言，三級電路跟雙BUCK是不在一個層面的。但三級電路控制非常簡單，容易理解，不像雙BUCK電路控制復雜精確。三級電路采用的MOS功率器件太多，影響大批量的可靠性，這是其一，其二是傳統BUCK電路的缺點，無論哪種工作模式，均沒有雙BUCK的性能優秀。這是導致效率不高的原因之一。我想多數人都知道。其三是三級電路的工作特性，導致其干擾會比兩級的大。

　　大家說這個雙BUCK的電路只是飛利浦能質量合格，如果真的是這樣的話，我看沒一家合格的。我的一個朋友，以前也做飛利浦的鎮流器，在使用過程中壞了很多，飛利浦來人看了，就給他們出了一個通知，說每個開關上能同時控制的鎮流器不要超過6個，超過6個后出了問題他們不管! 雙BUCK電路，實際上就是兩個AC-DC電源，讓它以低頻恒功率方式輪流工作來變換方向來產生低頻方波，給燈供電! 電路原理簡單，控制電路比較負載，我研究了這個方式，覺得成本太高，最后放棄了，現在我用3級方案做，已經形成一整套開發的計算方法，從理論上保證設計完美!現在出貨的產品實際上也再給我爭氣!說兩個方案成本低于三級的人，請拿事實說話，不要信口開河，市場上哪款2級的方案成本低過3級了?我找不到啊!

　　最近幾個月，70W的HID鎮流器方案做了好幾種，有高頻的，有三級全橋低頻通用方案，還有兩級半橋雙BUCK方案，均以設計成功。其中，想說說低頻方案的兩級和三級最主要的特點：兩級半橋雙BUCK方案：正如朋友所說，成本上來說并不比三級便宜。但在性能上要比三級要好一些，如：輸出波形、溫升、效率等。但雙BUCK的控制較復雜，參數調試麻煩，互相牽制，調試之初稍有不慎，就會“放鞭炮”，不過一旦參數調試OK后，便能可靠運行。至于恒功率控制精度及MCU整體控制和三級差不多，都是采用恒流方式來達到恒功率。三級全橋低頻通用方案：電路結構清晰，易懂，各部分獨立運作，便于調試，元件通用性強，便于采購?？梢圆捎弥C振點火，相對于兩級來說，可以省去點火MOSFET或IGBT。我個人認為，為了避免產品同質化，突出其差異化，現主要生產兩級半橋雙BUCK結構的金鹵燈電子鎮流器，相信隨著產量的提升，元器件成本就會有一定幅度的下降，到時將會比三級全橋結構更有優勢。

　　三級的效率其實不是問題，如你所說。調試得當91是沒太大問題的?？蓡栴}不在效率這里。換向鋁電解的問題，的確是個問題，不然CCI也不會出如此復雜的波形來控制。但這個問題，根本上來說，是可解決的，只是控制電路復雜一些而已。三級電路如果降壓為母線端，則需要高壓驅動，驅動麻煩。當然這樣的結果是取樣方便。如果在地端，則取樣不便。全橋不可控狀態。三級電路根本的劣勢，不知道兄臺有沒看出來?

　　論成本, 半橋兩級和全橋三飯難分誰高誰低; 論性能, 難分孰優孰劣, 各有所長各有所短。關鍵是看誰能吃透原理, 把控好工藝, 這樣才能做出穩定可靠的產品, 現在金鹵燈鎮流器行業因其技術門檻高的原因, 遠沒有到拚價格的程度, 絕大多數還停留在抄襲的層次, 更談不上深刻理解甚至改進提高的層次。 有, 但是, 少。如果說半橋二級能一統行業天下, 如同有人說LED即將一統照明行業天下一樣, 不是幼稚就是別有用心。當年, 電視機剛發明的時候, 也有人預言報紙行業十年后將消失, 因為電視新聞來得更快信息量更大, 你現在上街看看街上那漂亮的報亭就知道那種預言多么滑稽。而那些炒作雙BUCK半橋優越性的人一定有商業目的, 你不信你問他, 他一定有編程了的控制芯片賣給你。當然, 出了問題別指望他幫你解決, 他只是賣編程芯片的, 對原理的事自己還沒鬧明白。如果最后真沒撤了, 這些人會勸你“做高檔貨啦, 用貴的管子, 用最高檔的電容, 用軍工級的IC, 把余量放大三倍, 只要體積允許!”, 再不行, 你就只能認命, 然后你跟他對著罵---- 你罵他無恥, 他罵你無能! 在上海我都遇到幾攤這事, 讓我幫忙解決, 咋辦! 方案不透明, 邏輯不簡捷, 神仙都難救, 我也只能也勸他“做出口, 做高檔貨”。

　　還原成它實際應用的兩個拓撲.

　　圖<一>

　　圖<二>

　　在此圖<二>中, 為了防止Q1Q2瞬間同時導通(即死區)造成“天地通”, 特加多一個電感, 即使Q1Q2短時間同時導通, 因電流不會突變, 在三兩個微秒內, 不致傷害。

　　圖<三>

　　在此圖<三>中, 在充分評估了自己對死區時間把控的信心后, 他只用了一個電感; 但Q1Q2體內都寄生著一個二極管, 并且是慢恢復的, 這樣會令并聯的D3D4不起作用, 拖慢速度, 發熱。所以他串聯了D1D2低導通電壓的肖特基二極管, 讓D3D4分別在自己的相區時段里單獨起續流作用。

　　大家看到嗎, C1C2C3的關系是并聯的, 為什么? 因為CA、CB遠遠比它們大, 在高頻脈沖電流狀態下C1C2C3相當于并聯。

　　再講時序, 當換相, 如:Q1停, 輪到Q2工作的瞬間, 當Q2開, 此時L2上的壓降是200V(VA)+VL, 慢慢過渡到200V(VA)-VL。這個瞬間給C2放電的電流并不經過電流采樣電阻, 隨電功率大, C2容量也大, 小功率時可以靠Q2硬撐, 大功率時, 幾十安的沖擊電流如何能撐?

　　在這種拓撲里, 為了兼顧電流采樣的有效性C3遠遠小于C1C2。