4 采用直流/直流轉換器模塊的分布式架構

對于分布式架構，使用直流/直流集成變壓器模塊可能是更好的選擇。這些集成模塊具有集成變壓器，可在 11MHz 至 15MHz 的極高頻率范圍內進行開關。使用集成變壓器模塊無需外部變壓器，從而減小了整個系統的尺寸和高度。集成變壓器可更好地抵抗振動。此外，這些直流/直流集成模塊只需要很少的外部分立式元件，因此從設計和布局角度來看，這種架構更簡單。

TI 提供多種型號的直流/直流集成模塊。借助這些型號，可根據系統中輸入電壓軌的可用性和所需的輸出電壓靈活地選擇合適的器件。表 4-1 展示了所有型號和技術規格。

在車載充電器的全分布式架構中，架構的設計有幾種不同的方式。是否要求前置穩壓器，以便為直流/直流集成模塊提供穩壓軌，取決于柵極驅動器的電源要求。如 表 4-1 中所述，在輸入電壓范圍很寬的情況下，直流/直流集成模塊直接連接到電池時會發生功率降額。

如 圖 4-1 所示，每個高側柵極驅動器使用一個單獨的直流/直流集成模塊，而低側柵極驅動器使用反激式或推挽式器件（使用多繞組變壓器）供電。對于低側，可以使用變壓器的同一輸出繞組為共享同一接地的多個柵極驅動器提供輔助電源。

高側的隔離式輔助電源可以使用自舉方法實現。如 圖 4-2 所示，使用自舉電路生成高側柵極驅動器的隔離式輔助電源。在使用直流/直流模塊的情況下，每個直流/直流模塊可用于直接為低側供電，也可借助自舉方法為高側供電。使用自舉方法還可實現反激式、推挽式等其他拓撲。對于高開關頻率的設計，尤其是使用 GaN 開關時，自舉二極管中的功率損耗可能會導致熱挑戰。因此，在低開關頻率的設計中，自舉方法更為合適。

圖 4-3 展示了一個全分布式架構，它也可用于柵極驅動器的隔離式輔助電源。盡管從安全角度來看這種方法是不錯的，擁有設計工作簡單等優點，但由于器件數量多，此類架構的成本很高。