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Type II 補償器通常用於電流模式控制的開關轉換器回授電路，一般可獲得良好的線電壓與負載調節及暫態響應。然而當工作點改變（如輸入電壓或負載電流），原設計的補償器可能會有穩定度變差，或相位裕度不足的情形發生。此外，當轉換器的工作環境發生變化，如溫度、濕度、或零件老化等，都可能改變系統穩定度，甚至導致電源系統不穩定。
本文探討因應原設計參數改變而採用相位提升電路，以改善系統穩定度，並以降壓轉換器 RT2857B 為實例說明穩定度改變的情形，提出兩種相位提升電路作為改善，最後以 Mathcad 作計算及 SIMPLIS 作電路模擬，驗證理論的分析。
來自德國的品牌BMC經常給用家扎實的感覺，實而不華。就像本次介紹的CS3合併擴音機，可以稱得上是一部「有音量控制的後级」，大家萬勿看小它，在4歐姆負戴下，每聲道輸出達350瓦，可不是一部普通的合併擴音機。為甚麼稱CS3為一部帶有音量控制的後級呢？這是因為廠方並没有為它配置前級放大線路，取而代之的是自家設計的DIGM系統(差動智慧增益控制)。CS3採用了大量廠方核心技術，如：LEF、CI、DIGM等等。LEF(Load effect free)可說是BMC在模擬放大領域的重點核心技術，簡單說此技術三大特點是，一：没有整體回輸；二：把電壓、電流分開處理，從而解決相位與反相電流的問題；三：在高功率運作時，仍維持單端放大。DIGM(Discrete Intelligent Gain Management)運作方法有別於一般擴音機，先把訊號大幅放大後，再進行衰減的音量調節方法，因這樣不多不少會造成失真，而此智能增益管理系統，講求精準，不會進行多於實際需要的增益，因而避免過度放大的噪音與失真。CI(Current injection)為保持訊號純淨，以低阻抗特别技術，把訊號本身的電流，直接送入放大電路。在供電部分，CS3亦較上代強化了，巨型2000W環牛及大量電解電容，令供電系統在負載時，電壓輸出仍保持穩定，低阻抗及線性，達到更寧静的效果。與此同時，恆定電流輸出達72A，峰值高呈250A，這就是CS3力量的泉源。
有關CS3的介紹及聽後感，請收看Music Union的YouTube頻道。
#BMC #BMCCS3 #擴音機 #功放
https://youtu.be/-yT3GMpBER0
#電源設計 #絕緣柵雙極電晶體IGBT #金氧半場效電晶體MOSFET #開關損耗Switch Loss #傳導損耗Conduction Loss #相差損耗Phase-difference Loss #功率因數修正PFC #總諧波失真THD #氮化鎵GaN #超接面super-junction #AirFuel無線充電
【「控制器」是智能電源設計的關鍵】
如何實現智能環保的電源設計？從「提升電源轉換效率」著手、以降低開關損耗 (Switch Loss) 以及因阻抗而生的傳導損耗 (Conduction Loss) 是有效方式。在一般電源供應器將交流電的電壓轉成高壓直流電源的過程中，會因電壓與電流波形相位不一致而導致「相差損耗」(Phase-difference Loss)；若功率因數太低，就會浪費電力。
在此狀況下需要進行功率因數修正 (PFC)。因此，IEC 法規明訂電源供應器大於 75W、照明大於 25W 者，須加裝 PFC 裝置，儘量減少電壓與電流之間的相位差，以提高功率因數與降低電流諧波失真，歐美現已普遍奉行此規定。功率因數 (Power Factor, PF) 與總諧波失真 (Total Harmonic Distortion, THD)，是判斷 PFC 控制器效能的主要指標。
PFC 有主動式和被動式兩種：前者是由電感、金氧半場效電晶體 (MOSFET)、二極體 (Diodes)、電容以及控制 IC 等元件所構成，功率因數可達 0.9 以上，轉換效率較高；後者是以電感元件補償輸入電壓與電流之間的相位差，功率因數僅 0.7 ～ 0.8，但結構簡單、成本低是其優點。PFC 的操作模式又可基於功率等級，分為連續、非連續與臨界導通等三種模式：非連續與臨界導通模式適用小於 300W 的應用，連續模式則適用於 300W 以上的高功率。
當系統處於全載時最須留意的是傳導損耗；要降低 PFC 的傳導損耗，除了降低峰值電流外，還可透過採用低導通 RDS(ON) 電阻值之 MOSFET 達成目的；訴求低功耗的輕載或無載，高頻率開關所產生的切換損耗則是致命傷，可經由 PFC 控制器在輕載時降低切換頻率來實現。若再輔以突波模式 (Burst Mode)、優化待機／休眠／喚醒機制，就能打造最省電的系統。因此，電源設計是否夠智能省電達到低功耗高效率的要求，關鍵就在控制器。
以物聯網 (IoT) 應用為例，「系統及平台主機須永遠不斷線」(always- on)，是節能系統設計最大的挑戰所在。為降低待機狀態的功耗，「智能被動感測」元件是較建議的解決方案；它是類似 e-tag 的被動感測器，平時全然不須耗電，僅在需要時才讀取數據即可。然而，其它感測元件如光學／影像等此類 CMOS 感測器，卻必須「常保清醒」，否則就失去監控的意義；與此同時，運作需不需要採用電池？也是一個重要考量。
此外，要提高電源供應效率及降低損耗，輕載或無載狀態下的「降低損耗」極為關鍵，而「良率」 仍是氮化鎵 (GaN) 大量商用化的門檻；所幸，「超接面」(super- junction) 製程對加速普及貢獻良多。隨著技術的成熟、密度及效率的進步，GaN 市場可望在 2020 年來到價格甜蜜點。至於漸受矚目的無線充電，一開始就採磁共振及電源管理演算法 (PMA) 充電的 AirFuel，其無線通訊功能並非內建在功率模組中，可借助嵌入式調諧器 (tuning) 解決「倍頻」諧波的問題。
延伸閱讀：
《得 Fairchild 一甲子功力灌頂，安森美半導體電源轉換底氣足》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0615/35752.html
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#安森美半導體ON Semiconductor #快捷半導體Fairchild
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來自德國的品牌BMC經常給用家扎實的感覺，實而不華。就像本次介紹的CS3合併擴音機，可以稱得上是一部「有音量控制的後级」，大家萬勿看小它，在4歐姆負戴下，每聲道輸出達350瓦，可不是一部普通的合併擴音機。為甚麼稱CS3為一部帶有音量控制的後級呢？這是因為廠方並没有為它配置前級放大線路，取而代之的是自家設計的DIGM系統(差動智慧增益控制)。CS3採用了大量廠方核心技術，如：LEF、CI、DIGM等等。LEF(Load effect free)可說是BMC在模擬放大領域的重點核心技術，簡單說此技術三大特點是，一：没有整體回輸；二：把電壓、電流分開處理，從而解決相位與反相電流的問題；三：在高功率運作時，仍維持單端放大。DIGM(Discrete Intelligent Gain Management)運作方法有別於一般擴音機，先把訊號大幅放大後，再進行衰減的音量調節方法，因這樣不多不少會造成失真，而此智能增益管理系統，講求精準，不會進行多於實際需要的增益，因而避免過度放大的噪音與失真。CI(Current injection)為保持訊號純淨，以低阻抗特别技術，把訊號本身的電流，直接送入放大電路。在供電部分，CS3亦較上代強化了，巨型2000W環牛及大量電解電容，令供電系統在負載時，電壓輸出仍保持穩定，低阻抗及線性，達到更寧静的效果。與此同時，恆定電流輸出達72A，峰值高呈250A，這就是CS3力量的泉源。
