除了被廣泛應(yīng)用的高效率，小尺寸單路輸出供電之外，我們近期配合客戶利于CUS600M電源為基礎(chǔ)平臺(tái)，輔助TDK-Lambda高效率大電流輸出模塊電源產(chǎn)品，并利用CUS600M內(nèi)建有趣而實(shí)用的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)醫(yī)療等級(jí)的高效率，高可靠性和長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)的ATX供電方案。

醫(yī)療級(jí)高效率、高可靠性ATX供電方案框圖如圖一所示：

圖一

從圖一可以看出整個(gè)供電方案為高效率CUS600M-12和高可靠性大電流輸出PML系列模塊電源兩級(jí)組成。其中前級(jí)CUS600M效率高達(dá)96%，其自身發(fā)熱要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同等功率等級(jí)的傳統(tǒng)醫(yī)療ATX電源產(chǎn)品。后級(jí)為96%轉(zhuǎn)換效率的高可靠性大電流DC-DC模塊電源PML系列，負(fù)責(zé)將12V分別轉(zhuǎn)換為5V和3.3V低壓供客戶主板使用。另外還有部分小功率DC-DC板載模塊電源負(fù)責(zé)信號(hào)部分供電。利用CUS600M-12內(nèi)建的5V 2A輔助電源，PG (Power Good)和遙控開(kāi)關(guān)機(jī)功能，搭配簡(jiǎn)單采樣比較電路即可輕松實(shí)現(xiàn)輸出的時(shí)序邏輯控制。

圖二顯示高效率ATX方案兼容傳統(tǒng)ATX結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其整體外觀布局，結(jié)構(gòu)安裝孔等均和原有傳統(tǒng)醫(yī)療ATX電源產(chǎn)品保持一致。

圖二

考慮到ATX電源實(shí)際裝配在客戶設(shè)備內(nèi)部，為了節(jié)約鈑金、絕緣片和安裝成本，初步嘗試省略上蓋板，并根據(jù)實(shí)際工作狀況做熱仿真。半開(kāi)放式結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)和熱仿真結(jié)果如圖三所示：

圖三

從圖三可以看出采用L型底板結(jié)構(gòu)的半開(kāi)放式設(shè)計(jì)，其通過(guò)電源產(chǎn)品的有效通風(fēng)量有所下降，導(dǎo)致電源內(nèi)部關(guān)鍵元件，例如輸出電容等相對(duì)溫升偏高，降低產(chǎn)品的預(yù)期壽命。圖四為封閉式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)分析和相應(yīng)熱仿真試驗(yàn)結(jié)果。雖然材料和裝配成本有所上升，但內(nèi)部關(guān)鍵元件溫度下降，明顯延長(zhǎng)產(chǎn)品預(yù)期壽命。這與醫(yī)療級(jí)整體ATX方案所追求的目標(biāo)保持一致。

圖四

圖五部分為醫(yī)療級(jí)ATX整體供電方案對(duì)比與小結(jié)。與原始方案相比，基于CUS600M的醫(yī)療ATX方案在系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率、實(shí)際可用功率、工作溫度范圍、平均無(wú)故障間隔時(shí)間（MTBF）和待機(jī)功耗等多個(gè)角度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過(guò)傳統(tǒng)醫(yī)療ATX方案。新的供電方案整體功率損耗僅為原始方案的18%，這將大大降低客戶系統(tǒng)內(nèi)部熱設(shè)計(jì)壓力，利于客戶工程師進(jìn)一步優(yōu)化其自身散熱和系統(tǒng)靜音設(shè)計(jì)。

圖五

審核編輯：郭婷