【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
、電dian源yuan體ti積ji的de大da幅fu度du攀pan升sheng。同tong時shi在zai實shi際ji應ying用yong中zhong電dian源yuan模mo塊kuai長chang期qi處chu於yu額e定ding功gong率lv負fu荷he以yi下xia，其qi能neng量liang使shi用yong率lv過guo低di，即ji設she計ji的de冗rong餘yu過guo大da，資zi源yuan被bei閑xian置zhi浪lang費fei。

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）時shi，開kai關guan管guan會hui以yi最zui大da占zhan空kong比bi導dao通tong，變bian壓ya器qi容rong易yi進jin入ru飽bao和he狀zhuang態tai，導dao致zhi工gong作zuo異yi常chang或huo失shi效xiao。一yi般ban可ke通tong過guo給gei變bian壓ya器qi增zeng加jia氣qi隙xi的de方fang法fa來lai解jie決jue
，但dan同tong時shi也ye存cun在zai漏lou感gan大da
、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+PFMkongzhideng，zaiquanfuzaifanweinei
，gonglvbianhuanqijinrubutongmoshiyibaochijiaogaodezhuanhuanxiaolvhekongzhijingdu。shuntaiguogonglvjishuzaishangshukongzhifangfadejichushangjiarulefengzhigonglvmoshi，dangfuzaicongqingzaiqiehuanzhizhongzaihuoguozai（瞬態過功率）shi，jinrufengzhigonglvmoshi，kuaisuzengjiakaiguanpinlv，ershuchugonglvyukaiguanpinlvchengzhengbi
，keyishixianwendingdeguogonglvshuchu。tongshizaiyigezhouqineidaotongshijiansuoduan
，citongmidudebianhualiang（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

在(zai)峰(feng)值(zhi)電(dian)流(liu)控(kong)製(zhi)模(mo)式(shi)下(xia)
，通(tong)過(guo)提(ti)升(sheng)初(chu)級(ji)側(ce)限(xian)流(liu)點(dian)
，可(ke)以(yi)增(zeng)加(jia)單(dan)位(wei)開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)內(nei)輸(shu)入(ru)係(xi)統(tong)的(de)能(neng)量(liang)，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)。同(tong)時(shi)結(jie)合(he)上(shang)述(shu)峰(feng)值(zhi)功(gong)率(lv)模(mo)式(shi)提(ti)高(gao)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)

，可(ke)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)升(sheng)峰(feng)值(zhi)功(gong)率(lv)輸(shu)出(chu)能(neng)力(li)，實(shi)現(xian)瞬(shun)態(tai)過(guo)功(gong)率(lv)。同(tong)樣(yang)可(ke)加(jia)入(ru)定(ding)時(shi)關(guan)斷(duan)功(gong)能(neng)，避(bi)免(mian)係(xi)統(tong)長(chang)期(qi)工(gong)作(zuo)在(zai)過(guo)功(gong)率(lv)狀(zhuang)態(tai)。

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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