Dc dc конвертер: DC/DC преобразователи — виды, принципы работы, схемы

DC/DC преобразователи — виды, принципы работы, схемы

Принцип работы DC/DC преобразователей импульсного типа основан на явлении самоиндукции. При прерывании тока, идущего через катушку индуктивности, в магнитном поле, которое индуцировано вокруг нее, возникает ЭДС, а на ее клеммах — напряжение обратной полярности. Управляя током и временем переключения схемы, можно выполнять регулировку напряжения самоиндукции.

Импульсный конвертор DC/DC представляет собой электронную схему, которая содержит катушку индуктивности. Она циклически подключается к источнику электропитания и отключается от него. Поскольку катушка нуждается в циклической зарядке, схема также должна включать конденсатор, выполняющий фильтрацию электросигнала и поддерживающий величину выходного напряжения. В качестве регулировочного элемента, управляющего временем пропускания электрического тока, выступает транзистор или тиристор.

Преобразователи применяются для построения источников питания в вычислительной технике, телекоммуникационной аппаратуре, автоматизированных системах управления, мобильных устройствах.

Они обеспечивают изменение выходного постоянного напряжения в большую или меньшую сторону относительно входного напряжения.

Существует несколько типов преобразователей DC/DC. Выбор модели зависит от того, для чего нужен источник питания и каковы должны быть его характеристики. Основными рабочими параметрами импульсных преобразователей являются:

• выходное напряжение. Оно может быть фиксированным и регулируемым в определенном диапазоне;
• входное напряжение;
• выходной ток. Он определяет, насколько мощную нагрузку можно питать от источника. Расчет мощности конвертора осуществляется по формуле Р = U*I, где U — Напряжение, а I — сила электротока;
• стабилизация напряжения;
• величина пульсаций;
• КПД.

Также при выборе нужно уделять внимание наличию систем защиты от перегрузок, перегрева и КЗ, наличию гальванической развязки, которая исключает возможность подачи опасного входного напряжения на выходные контакты.

По назначению устройства бывают:

• понижающими;
• повышающими;
• инвертирующими.

Понижающие преобразователи (регуляторы I типа)

Используются для нагрузок, которым для работы необходимо большие токи и малые напряжения. Фундаментальная схема DC/DC конвертора этого типа состоит из катушки индуктивности, конденсатора, ключевого транзистора, диода. Переключение сигнала осуществляется посредством транзистора, который управляется с помощью широтно-импульсной модуляции. Время открывания и закрывания ключа задается рабочим циклом. Когда транзистор открыт, электроток свободно протекает через катушку, конденсатор, сопротивление. Выполняется накопление энергии в конденсаторе и дросселе, а увеличение тока осуществляется постепенно, а не дискретно. Диод остается в запертом положении.

Когда напряжение достигнет заданного значения, транзистор запирается. Ток начинает течь по контуру с открытым диодом благодаря ЭДС самоиндукции. Значение электротока медленно уменьшается.

Повышающие преобразователи (регуляторы II типа)

Они применяются для электропитания потребителей, которым необходимо напряжение, большее, чем напряжение источника энергии. Принцип работы DC/DC преобразователя повышающего типа аналогичен понижающему конвертору. Устройство состоит из тех же элементов, но имеет другую схему подключения. Открывание и закрывание транзистора также осуществляется с помощью настроек ШИМ.

Открытый ключ обеспечивает протекание тока через транзистор и дроссель. При этом катушка запасает электроэнергию, а закрытый диод не позволяет разряжаться выходному конденсатору, питающему нагрузочное сопротивление. Как только напряжение падает ниже заданного уровня, происходит закрывание транзистора. В результате диод открывается и начинается подзарядка конденсатора. Входное напряжение суммируется с энергией, которая генерируется на катушке. Благодаря этому выходной сигнал становится выше, чем исходный.

После достижения верхней границы напряжения, ключ снова закрывается, и цикл начинается заново.

Инвертирующие преобразователи (регуляторы III типа)

Предназначены для получения напряжения обратной полярности. При этом выходной сигнал может быть как ниже входного, так и выше. Микросхемы ДС/ДС преобразователей напряжения инвертирующего типа содержат тот же набор базовых элементов, что и вышеописанные устройства I и II типов, но их соединение выполнено в другой последовательности. К источнику питания последовательно подключаются транзистор, диод, сопротивление нагрузки с конденсатором. Индуктивный накопитель энергии подсоединяется между коммутирующим элементом и диодом.

При замыкании ключа энергия запасается в катушке. Диод при этом закрыт и не дает электротоку протекать к нагрузке. При отключении транзистора ЭДС индуктивного накопителя прикладывается к участку цепи с диодом, сопротивлением и конденсатором. Диод выпрямителя пропускает только импульсы напряжения с отрицательным знаком, поэтому на выходе формируется инверсное напряжение, знак которого противоположен знаку источника.

Приведенные выше варианты представляют собой упрощенные схемы конверторов постоянного напряжения. Подавляющее большинство современных преобразователей отличается намного более сложным устройством. Например, они оснащены гальванической развязкой, которая обеспечивает изоляция входной электроцепи от выходной. Их широко используют в источниках питания с IGBT-транзисторами, программируемых логических контроллерах. За счет гальванической развязки достигается высокий уровень безопасности и помехоустойчивости.

При этом схема DC/DC конвертора может быть регулируемой, нерегулируемой и полурегулируемой.

DC-DC преобразователи от TDK-Lambda

Наименование изделия	Диапазон мощности (Вт)		Тип исполнения	Выходы
CHVM Новaя Линейкa 1. 4-3W, 12V Input, 180-2000V Output DC-DC ConvertersPOL Non isolated	1.4	3	POL Non isolated	1
DDA Новaя Линейкa 250-500W Wide range, non isolated dc-dc convertersDIN Rail mount	250	500	DIN Rail mount	1- 2 o/ps
i7A Новaя Линейкa 500 to 750W, 18 to 32V and 18 to 60V Input Non-Isolated Step Down DC-DC ConverterPCB mount	500	500	PCB mount	1 o/p
i7C Новaя Линейкa Неизолированные DC-DC преобразователь типа POL на 300Вт POL Non isolated	300	300	POL Non isolated	1 o/p
PXD-M Новaя Линейкa 30W Medical and Industrial DC-DC ConvertersPCB mount	30	30	PCB mount	2 o/p
PXG-M Новaя Линейкa 15-20W Medical and Industrial DC-DC ConvertersPCB mount	15	20	PCB mount	2 o/p
PH-A Новaя Модель DC-DC преобразователи мощностью 50-300 Вт с высокой удельной мощностьюIsolated PCB mount	50	600	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 o/p
CC-E Одноканальные и двуполярные DC-DC конверторы 1. 5 Вт -10 Вт Isolated PCB mount	1.5	10	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 to 2 o/ps
CCG Изолированные DC-DC преобразователи мощностью 30 Вт Isolated PCB mount	15	30	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 o/p
CC-P-E DC-DC конверторы с возможностью параллельной работыIsolated PCB mount	14.9	30	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 o/p
CE1000 DC-DC POL конверторы 1.75 Вт – 30 Вт POL Non isolated	1. 75	30	POL Non isolated	DC-DC / 1 o/p
CN-A DC-DC преобразователи на 30 Вт -200 Вт формата Half- и Quarter BrickIsolated PCB mount	30	200	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 o/p
DPX DC-DС блок питания на DIN-рейкуDIN Rail mount	14.9	60	DIN Rail mount	DC-DC / 1 to 2 o/ps
EZA11kW Двусторонний преобразователь мощностью 11000 Вт с цифровым управлением Chassis mount	11000	11000	Chassis mount	1 o/p
EZA2500-32048 Инновационный двунаправленный DC-DC преобразовательRack mount	2500	2500	Rack mount	DC/DC 1 o/p
GQA Промышленные DC-DC преобразователи для применения в жестких условиях эксплуатации мощностью 120ВтIsolated PCB mount	120	120	Isolated PCB mount	1 o/p
HQA 120-ваттные модули для применения в жестких условиях эксплуатации. Isolated PCB mount	85	120	Isolated PCB mount	1 o/p
i3A Понижающий неизолированный преобразователь мощностью 100 Вт с широким входным диапазономPOL Non isolated	100	100	POL Non isolated	1 o/p
i6A Неизолированные DC-DC преобразователи мощностью 250 Вт POL Non isolated	46.2	250	POL Non isolated	DC-DC / 1 o/p
iAF Преобразователи типа POL с неизолированным выходом на20АPOL Non isolated	14	110	POL Non isolated	DC-DC / 1 o/p
iAH Неизолированные DC-DC преобразователи POL на 40А POL Non isolated	28	110	POL Non isolated	1 o/p
iBF POL-Преобразователи на 12A с неизолированным выходом стандарта DOSA-2 для SMT монтажаPOL Non isolated	8. 4	60	POL Non isolated	DC-DC / 1 o/p
iBH Неизолированные преобразователи POL на 20А для SMTPOL Non isolated	14	110	POL Non isolated	1 o/p
iCF Преобразователи на 3A с неизолированным выходом POL Non isolated	2.1	15	POL Non isolated	DC-DC / 1 o/p
iCG Преобразователи 6A с неизолированным выходом SMT DOSA 2 POLPOL Non isolated	4.2	30	POL Non isolated	DC-DC / 1 o/p
iCH Неизолированные преобразователи POL мощностью 80Вт для SMTPOL Non isolated	85	85	POL Non isolated	DC-DC / 1 o/p
iEA Неизолированные преобразователи POL мощностью 67-78Вт Isolated PCB mount	66	78	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 o/p
iEH DC-DC преобразователь на 300-317 Вт формата 1/8 BrickIsolated PCB mount	300	317	Isolated PCB mount	DC/DC 1 o/p
iQE DC-DC преобразователи на 96-204 Вт формата Quarter BrickIsolated PCB mount	108	204	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 o/p
iQG DC-DC преобразователи на 300-504 Вт формата Quarter BrickIsolated PCB mount	300	504	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 o/p
iQL DC-DC преобразователи 400 Вт формата Quarter BrickIsolated PCB mount	150	300	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 o/p
iSA DC-DC преобразователи 75-82. 5 Вт формата Sixteenth BrickIsolated PCB mount	75	82.5	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 o/p
PAF DC-DC преобразователи 264 Вт – 702 ВтIsolated PCB mount	264	702	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 o/p
PAH Изолированные DC-DC преобразователи 29 Вт -451 Вт для монтажа на платуIsolated PCB mount	300	450	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 to 2 o/ps
PL DC-DC преобразователи на 3.75 Вт -100 Вт типа POLPOL Non isolated	3. 75	100	POL Non isolated	DC-DC / 1 o/p
PXA Конверторы DC-DC мощностью 15ВтIsolated PCB mount	11.6	15	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 to 2 o/ps
PXB Одно- и двуканальные DC-DC преобразователи на 15 ВтIsolated PCB mount	13.2	15	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 to 2 o/ps
PXC Изолированные DC-DC преобразователи мощностью 5 Вт Isolated PCB mount	3.3	6	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 to 2 o/ps
PXC-M DC-DC преобразователи мощностью до 10Вт для медицинских примененийIsolated PCB mount	3	10	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 to 2 o/ps
PXD Изолированные DC-DC преобразователи для монтажа на платуIsolated PCB mount	6. 6	30	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 to 2 o/ps
PXE Конверторы DC-DC мощностью 20Вт-30ВтIsolated PCB mount	19.8	30	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 to 2 o/ps
PXF DC-DC преобразователи 40 Вт и 60 ВтIsolated PCB mount	24	60	Isolated PCB mount	DC-DC / 1 to 3 o/ps
Vega DC-DC преобразователи 450 ВтChassis mount	450	450	Chassis mount	DC-DC / 1 to 10 o/ps

DC-DC преобразователи

Тип	Краткое описание	Рабочая частота, кГц	I вых. – ток LED, А	U вых., В	U вх., В	Рабочая t, °С	Корпус
34063CM3K	Повышающий / понижающий / инвертирующий DC-DC конвертер	180 (макс)	0,75	40	3.0-40	-40 +85	DIP-8, SOP-8
34063M4K	Повышающий / понижающий / инвертирующий DC-DC конвертер	100 (макс.)	1.1	40	3.0-40	-40 +85	DIP-8, SOP-8
HV34063K	DC-DC конвертер	100 (макс. )	1.1	60	5.0-60	-40 +85
CS5171	Повышающий DC-DC конвертер	280	1.5	40	2.7-30	-40 +125	SOP-8
2S76K	Понижающий DC-DC конвертер с усилителем	52	2.0	5.0 регулируемое	40	-40 +125	ESOP-8
2596M3K	Импульсный понижающий DC-DC конвертер	150	2. 0	3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое.	40	-40 +125	TO-220, TO-263, SO-8
2HV76K	Импульсный понижающий DC-DC конвертер	52	2.0	3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое.	60	-40 +125	TO-220, TO-263, SO-8
HV96LK	Понижающий преобразователь напряжения	150	0.2	5-48	80	-40 +125	ESOP-8, SOP-8
4573K	Понижающий преобразователь напряжения	300	3. 0	3.3; 5.0; 12; 15;  регулируемое	40	-40 +125	ESOP-8, SOP-8
5001K	Понижающий преобразователь напряжения	70…500	1…5	регулируемое	40	-40 +85	SOP-8
2596M4K	Импульсный понижающий DC-DC конвертер	150	3.0	3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое.	40	-40 +125	TO-220, TO-263
2596M5K	Импульсный понижающий DC-DC конвертер	150	3. 0	3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое.	40	-40 +125	TO-220, TO-263
LM2576M1K	Понижающий преобразователь напряжения	52	3.0	3.3; 5.0; 12; 15;  регулируемое.	40	-40 +125	TO-220, TO-263, SO-8
2576M3K	Понижающий преобразователь напряжения	52	3.0	3.3; 5.0; 12; 15;  регулируемое.	40	-40 +125	TO-220, TO-263, SO-8
4573K	Понижающий преобразователь напряжения	300	3.0	3.3; 5.0; 12; 15;  регулируемое.	40	-40 +125	TO-220, TO-263, TO-252
2S76M1K	Понижающий преобразователь напряжения	52	2.0	3.3; 5.0; 12; 15;  регулируемое.	40	-40 +125	TO-220, TO-263, SO-8
3HV76K	Понижающий преобразователь напряжения	52	3. 0	3.3; 5.0; 12; 15; регулируемое	60	-40 +125	TO-220, TO-263
3TL76K	LED / DC-DC понижающий конвертер	52	3.0	регулируемое	60	-40 +125	TO-220, TO-263, SO-8
HV96LK	Преобразователь напряжения DC-DC	150	0.2	5.0; 12;  регулируемое	4. 5-100	-40 +125	SO-8EP
3HV96K	Понижающий регулятор напряжения	150	3.0	3.3; 5.0; 12;  регулируемое.	60	-40 +125	TO-220, TO-263, SO-8
1501AK/BK	Импульсный понижающий DC-DC конвертер	150/300	5.0	3.3; 5.0; 12;  регулируемое.	40	-40 +125	TO-220, TO-263
ИС управления питанием производства Микрон доступны как в виде кристаллов на пластинах, так и в корпусированном исполнении. Минимальная партия заказа корпусированных изделий: от 100 000 штук.

Устройство DC DC преобразователя

 

DC DC преобразователи нужны для работы разнообразной электронной аппаратуры, управляющих схем, устройств коммуникации, вычислительной техники, автоматики, мобильных гаджетов и других приборов. Принцип работы DC DC преобразователей заключается в изменении выходного напряжения, причем возможно как его увеличение, так и уменьшение по отношению к значению напряжения на входе – в зависимости от используемого источника питания и напряжения, потребляемого прибором. Соответственно, инверторы бывают повышающими и понижающими.

Питание схем с использованием трансформаторных БП

В трансформаторных блоках питания преобразуется напряжение питающей электросети – как правило, трансформатор уменьшает его до требуемой величины. Уменьшенное напряжение выпрямляется при помощи диодного моста, проходит через полупроводниковый стабилизатор (при необходимости) и нивелируется конденсаторным фильтром.

Стабилизаторы обычно используются линейные. Они дешевые и содержат в обвязке минимум компонентов, но имеют скромный КПД. Частично Uвх тратится на нагревание регулирующего транзистора. Поэтому трансформаторные БП не подходят для использования в переносной электронике.

Работа DC DC преобразователя

Для приборов, электропитание которых производится от батареек или аккумуляторов, изменение напряжения до требуемой величины возможно только с использованием DC DC инверторов. Опишем вкратце, как работают DC DC преобразователи повышающего или понижающего типа. Напряжение постоянного тока с его помощью:

• становится переменным с частотой в несколько десятков или сотен кГц;
• увеличивается или уменьшается до требуемого значения;
• проходит выпрямление;
• поступает в нагрузку.

Такие инверторы называют импульсными. Они отличаются высоким КПД – от 60 до 90%, и имеют широкий диапазон Uвх. Его значение бывает меньше Uвых или гораздо выше его. Например, инвертор, увеличивающий напряжение от 1,5 до 5 В, увеличивает стандартное напряжение батарейки до Uвых, характерного для USB разъема на компьютере. Широко используются и модели, увеличивающие напряжение с 12 до 220 В. Среди понижающих моделей популярны конфигурации, уменьшающие напряжение от 12–80 В до 5 В и от 16–120 В до 12 В (напряжение автомобильного аккумулятора).

Виды DC DC преобразователей напряжения

Рассмотрим основные типы таких устройств:

1. Понижающие (альтернативные названия – buck, chopper, step-down). Обычно имеют Uвых<Uвх. Без весомых затрат на нагревание регулирующего транзистора удается обеспечить Uвых в несколько единиц вольт при значениях Uвх=12–50 В. У подобных моделей Iвых зависит от потребления устройства и влияет на схему DC DC преобразователя.
2. Повышающие (альтернативные названия – boost, бустеры, step-up). Имеют Uвых˃Uвх. К примеру, при Uвх=5 В удается получить Uвых до 30 В, с возможностью его высокоточной регулировки и стабилизации.
3. Универсальные (SEPIC). Имеют Uвых, удерживаемое на фиксированном уровне. При этом есть возможность получить и Uвых<Uвх, и Uвых˃Uвх. Изделия этой группы рекомендуется использовать при напряжении на входе, меняющемся в больших диапазонах. В частности, напряжение автомобильного аккумулятора способно меняться в диапазоне от 9 до 14 В, а на выходе нужно иметь стабильное значение 12 В.
4. Инвертирующие (inverting converter). Главная задача таких устройств – получение Uвых обратной полярности по отношению к источнику питания. Они оптимально подходят для использования в ситуациях, когда нужно 2-полярное питание, к примеру, для питания операционных усилителей.

Инверторы всех перечисленных типов бывают со стабилизацией и без нее. Uвых бывает гальванически связанным с Uвх. Есть модели с гальванической развязкой напряжений. Подходящие характеристики и особенности инвертора зависят от характеристик прибора, в составе которого он будет применяться.

Работа DC DC преобразователя понижающего типа

Как видно по функциональной схеме DC DC преобразователя класса buck, на входе Uin поступает на фильтр – расположенный здесь конденсатор Cin. Коммутацию тока на высоких частотах выполняет транзистор VT – обычный биполярный или структуры MOSFET, или IGBT. Дополнительно в функциональной схеме предусмотрен разрядный диод VD и расположенный на выходе фильтр LCout. С него напряжение идет в нагрузку Rн, которая подсоединена последовательно к элементам VT и L.

Опишем алгоритм понижения напряжения. Управляющая микросхема создает импульсы в форме прямоугольников, со стабильной частотой. На графике tи – это время импульса при открытом транзисторе, а tп – длительность паузы при его закрытом состоянии. Отношение tи/T=D – это коэффициент заполнения, который измеряется в процентах (от 0 до 100%) или долях числа (от 0 до 1). К примеру, D=50% – это то же самое, что и D=0,5. При D=1 наблюдается полная проводимость ключевого транзистора, а при D=0 ключ закрыт, т.е. наблюдается отсечка. При D=0,5 значение Uвых=0,5Uвх.

Uвых регулируется путем смены ширины импульса управления tи, фактически – за счет смены коэффициента D. Этот принцип регулировки носит название широтно-импульсной модуляции (ШИМ, в английской аббревиатуре – PWM). Стабилизация Uвых в большинстве импульсных БП осуществляется с использованием ШИМ.

Благодаря массовому распространению инверторов производители наладили изготовление ШИМ контроллеров всевозможных типов. Их выбор огромен, поэтому собирать инверторы на дискретных компонентах не приходится. К тому же, готовые инверторы умеренной мощности отличаются ценовой доступностью. Для установки в создаваемую конструкцию остается только припаять к плате проводки на вход и выход, а затем выставить нужное значение Uвых.

Фазы работы понижающего преобразователя

Коэффициент D влияет на длительность открытия или закрытия ключа:

1. Фаза 1 – накачка. Когда ключ-транзистор разомкнут, ток от батарейки, аккумулятора или другого источника идет по направлению от дросселя L на нагрузку Rн и заряжаемый конденсатор Cout. Конденсатор и дроссель при этом копят электроэнергию. Величина тока iL плавно растет под воздействием индуктивности дросселя. Этот этап называется накачкой. Когда напряжение на нагрузке достигает фиксированной величины, транзистор VT перекрывается, и стартует этап разряда.
2. Фаза 2 – разряд. Транзистор VT сомкнут, и дроссель не накапливает энергию, т.к. источник отключен. Изменению значения и направленности тока, идущего через обмотку дросселя, препятствует индуктивность L (эффект самоиндукции). В результате движение тока не прекращается в один миг, и происходит его замыкание по линии «диод-нагрузка». По этой причине диод VD называется разрядным. Обычно в этих целях используется быстродействующий диод Шоттки. По окончании 2-й фазы процесс циклически повторяется.

Предельное значение Uвых в этой схеме равно Uвх и не может превышать его. Для получения Uвых˃ Uвх используются повышающие преобразователи.

Нюансы создания схем понижающих преобразователей

В реальности работа схемы инвертора отличается от теоретического описания. При включении и выключении возможны промедления, активное сопротивление отлично от нуля, на работе схемы сказывается качество используемых элементов и паразитная емкость монтажа. Значение индуктивности определяет 2 режима работы понижающего преобразователя:

1. При малой индуктивности он функционирует в режиме разрывных токов, что не позволяет использовать конвектор с источниками питания.
2. При высокой индуктивности чоппер работает по принципу неразрывных токов, и есть возможность с использованием фильтров на выходе получить U=const с допустимыми пульсациями. В таком режиме функционируют и модели, увеличивающие напряжение.

С целью увеличения КПД вместо разрядного диода VD можно использовать транзистор MOSFET. Его в нужное время открывает управляющая схема. Такие инверторы называют синхронными и рекомендуются к использованию при достаточно большой мощности инвертора.

Работа повышающих DC DC преобразователей

Такие модели преимущественно используются при работе от источников малой мощности, к примеру, от пары-тройки батареек, а некоторые конструкционные элементы требуют напряжения 12–15 В при малом токопотреблении. Uin поступает на находящийся на входе фильтр Cin и далее – на катушку L и транзистор VT, которые последовательно соединены между собой. В месте соединения катушки и стока транзистора к ним подсоединен диод VD. К его второму выходу подсоединена нагрузка Rн и шунтирующий конденсатор Cout.

Работой транзистора VT управляет микросхема, вырабатывающая управляющий сигнал неизменной частоты с настраиваемым значением D – по аналогии с работой понижающего преобразователя. Диод VD в соответствующие моменты перекрывает нагрузку от ключа.

При разомкнутом ключе вывод L, находящийся справа на схеме, соединяется с минусовым полюсом аккумулятора или другого источника питания Uin. Растущий под действием индуктивности ток от аккумулятора идет через катушку (в ней копится энергия) и разомкнутый транзистор. Одновременно диод VD перекрывает нагрузку и находящийся на выходе конденсатор, не допуская его разряда из-за открытости транзистора.

В то же время нагрузка получает питание из запасов конденсатора Cout, и напряжение на выходном конденсаторе снижается. Когда оно становится меньше заданной величины (согласно настройкам управляющей схемы), ключ-транзистор VT перекрывается, и накопленная в дросселе электроэнергия через диод VD заряжает конденсатор Cout, подпитывающий нагрузку. Электродвижущая сила самоиндукции катушки L суммируется с Uвх и идет в нагрузку, поэтому наблюдается прирост напряжения Uвых˃Uвх. Когда величина Uвых достигает заданного уровня стабилизации, управляющая схема инициирует открытие транзистора VT, и процесс циклически продолжается.

Как работает универсальный DC DC преобразователь

Принцип его работы имеет значительное сходство со схемой DC DC инвертора повышающего типа, но дополнительно используются конденсатор C1 и катушка L2. Благодаря им устройство используется в режиме уменьшения напряжения. Такие конверторы используются в ситуациях, когда Uвх имеет большой диапазон значений. Например, есть модели, преобразовывающие Uвх= 4–35 В в Uвых=1,23–32 В. Внешне универсальный преобразователь легко узнать по наличию 2-х катушек – L1 и L2.

В предыдущей статье нашего блога представлен обзор и сравнительная таблица вторичных аккумуляторов.

 

Повышающий DC-DC преобразователь. Принцип работы.

Иногда надо получить высокое напряжение из низкого. Например, для высоковольтного программатора, питающегося от 5ти вольтового USB, надыбать где то 12 вольт.

Как быть? Для этого существуют схемы DC-DC преобразования. А также специализированные микросхемы, позволяющие решить эту задачу за десяток деталек.

Принцип работы
Итак, как сделать из, например, пяти вольт нечто большее чем пять? Способов можно придумать много — например заряжать конденсаторы параллельно, а потом переключать последовательно. И так много много раз в секунду. Но есть способ проще, с использованием свойств индуктивности сохранять силу тока.

Чтобы было предельно понятно покажу вначале пример для сантехников.

Фаза 1

Заслонка открывается и мощный поток жидкости начинает сливаться в никуда. Смысл лишь в том, чтобы этим потоком как следует разогнать турбину. Накачать ее энергией, передав энергию источника в кинетическую энергию турбины.

Фаза 2

Заслонка резко закрывается. Потоку больше деваться некуда, а турбина, будучи разогнанной продолжает давить жидкость вперед, т.к. не может мгновенно встать. Причем давит то она ее с силой большей чем может развить источник. Гонит жижу через клапан в аккумулятор давления. Откуда же часть (уже с повышеным давлением) уходит в потребитель. Откуда, благодаря клапану, уже не возвращается.

Фаза 3

Скорость турбины на излете, энергия перешла в давление в аккумуляторе. Сил продавить клапан, подпертный с той стороны набитым давлением уже не хватает. Вот вот и все встанет. Но в этот момент вновь открывается заслонка и турбина вновь разгоняется, набирает энергию из источника, превращая энергию потока в энергию вращающихся масса металла. Потребитель, тем временем, потихоньку жрет из аккумулятора.

Фаза 4

И вновь заслонка закрывается, а турбина начинает яростно продавливать жидкость в аккумулятор. Восполняя потери которые там образовались на фазе 3.

Назад к схемам
Вылезаем из подвала, скидываем фуфайку сантехника, забрасываем газовый ключ в угол и с новыми знаниями начинаем городить схему.

Вместо турбины у нас вполне подойдет индуктивность в виде дросселя. В качестве заслонки обычный ключ (на практике — транзистор), в качестве клапана естественно диод, а роль аккумулятора давления возьмет на себя конденсатор. Кто как не он способен накапливать потенциал. Усе, преобразователь готов!

Фаза 1

Ключ замкнут. Ток от источника начинает, фактически, работать на катушку. Накачивая ее энергией.

Фаза 2

Ключ размыкается, но катушку уже не остановить. Запасенная в магнитном поле энергия рвется наружу, ток стремится поддерживаться на том же уровне, что и был в момент размыкания ключа. В результате, напряжение на выходе с катушки резко подскакивает (чтобы пробить путь току) и прорвавшись сквозь диод набивается в конденстор. Ну и часть энергии идет в нагрузку.

Фаза 3

Ключ тем временем замыкается и катушка снова начинает нажирать энергию. В то же время нагрузка питается из конденсатора, а диод не дает току уйти из него обратно в источник.

Фаза 4

Ключ размыкается и энергия из катушки вновь ломится через диод в конденсатор, повышая просевшее за время фазы 3 напряжение. Цикл замыкается.

Как видно из процесса, видно, что за счет большего тока с источника, мы набиваем напряжение на потребителе. Так что равенство мощностей тут должно соблюдаться железно. В идеальном случае, при КПД преобразователя в 100%:

U_ист*I_ист = U_потр*I_потр

Так что если наш потребитель требует 12 вольт и кушает при этом 1А, то с 5 вольтового источника в преобразователь нужно вкормить целых 2.4А При этом я не учел потерь источника, хотя обычно они не очень велики (КПД обычно около 80-90%).

Если источник слаб и отдать 2.4 ампера не в состоянии, то на 12ти вольтах пойдут дикие пульсации и понижение напряжения — потребитель будет сжирать содержимое конденсатора быстрей чем его туда будет забрасывать источник.

Схемотехника
Готовых решений DC-DC существует очень много. Как в виде микроблоков, так и специализированных микросхем. Я же не буду мудрить и для демонстрации опыта приведу пример схемы на MC34063A которую уже использовал в примере понижающего DC-DC преобразователя.

Работа
Питание через токовый шунт Rsc идет в дроссель L1 оттуда через ключ (SWC/SWE) на землю и через диод D1 на накопительный конденсатор C2. C него на нагрузку. Прям как в схеме приведенной выше. Остальные элементы для задания режима работы микросхемы.

• SWC/SWE выводы транзисторного ключа микросхемы SWC — это его коллектор, а SWE — эмиттер. Максимальный ток который он может вытянуть — 1.5А входящего тока, но можно подключить и внешний транзистор на любой желаемый ток (подробней в даташите на микросхему).
• DRC — коллектор составного транзистора
• Ipk — вход токовой защиты. Туда снимается напряжение с шунта Rsc если ток будет превышен и напряжение на шунте (Upk = I*Rsc) станет выше чем 0.3 вольта, то преобразователь заглохнет. Т.е. для ограничения входящего тока в 1А надо поставить резистор на 0.3 Ом. У меня на 0.3 ома резистора не было, поэтому я туда поставил перемычку. Работать будет, но без защиты. Если что, то микросхему у меня убьет.
• TC — вход конденсатора, задающего частоту работы.
• CII — вход компаратора. Когда на этом входе напряжение ниже 1.25 вольт — ключ генерирует импульсы, преобразователь работает. Как только становится больше — выключается. Сюда, через делитель на R1 и R2 заводится напряжение обратной связи с выхода. Причем делитель подбирается таким образом, чтобы когда на выходе возникнет нужное нам напряжение, то на входе компаратора как раз окажется 1.25 вольт. Дальше все просто — напряжение на выходе ниже чем надо? Молотим. Дошло до нужного? Выключаемся.
• Vcc — Питание схемы
• GND — Земля

Все формулы по расчету номиналов приведены в даташите. Я же скопирую из него сюда наиболее важную для нас таблицу:

Конденсатор С1 призван оградить питающую цепь от бросков. Потому и взят побольше. Резистор R1 у меня взят на 1.5кОм, а R2 на 13кОм, что дает нам напряжение выхода в 12 вольт. В качестве диода надо выбирать диод Шоттки. Например 1N5819. У диодов Шоттки заметно ниже падение напряженияна pn переходе, а еще ниже паразитная емкость этого перехода, что позволяет ему работать с меньшими потерями на больших частотах. Микросхема может работать на входном напряжении от 3 вольт.

Опыт
Для примера по быстрому развел микромодульчик, забирающий 5 вольт и выдающий 12 вольт. Схема уже приведена выше, а печатка получилась такой:

Вытравил, спаял…

Запитал от 5 вольт и нагрузил на 12ти вольтовую светодиодную линейку. КПД у моего преобразователя, кстати, получился так себе — не выше 50% т.к. слишком маленькая индуктивность дросселя и большая емкость конденсатора С3, но иного под рукой не оказалось.

Вот так вот. Простая схемка, а позволяет решить ряд проблем.

Преобразователь напряжения TOPAZ PW24/220V50W-DC/DC

Характеристика	Значение
Характеристики питания
Номинальное напряжение питания, В	24 (DC)
Рабочий диапазон напряжения питания, В	22 ÷ 30
Ток потребления (при 24 В), А	3
Номинальное выходное напряжение (DC), В	220
Отклонение выходного напряжения от номинального, %, не более	± 5
Амплитуда пульсации выходного напряжения, В	0,5
Нестабильность выходного напряжения при изменении входного напряжения, % не более	± 0,5
Нестабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки от 0,1 Imax до Imax, %	± 0,5
Максимальный ток нагрузки, Imax, А	0,2
Конструкция
Способ крепления	DIN-рейка 35 мм
Материал корпуса	пластик
Степень защиты корпуса	IР20
Габаритные размеры (ширина х высота х глубина), мм	45 x 99 x 114,5
Масса, кг	0,5
Характеристики надежности
Средняя наработка на отказ, часов	140000
Среднее время восстановления работоспособности на объекте эксплуатации (без учета времени прибытия персонала и при наличии ЗИП), мин, не более	30
Средний срок службы, лет	30
Рабочие условия эксплуатации
Температура окружающего воздуха, 0С	от -40 до +70
Относительная влажность воздуха без образования конденсата, %	5 ÷ 95 при температуре 30 0С
Атмосферное давление воздуха, кПа	60 ÷ 106,7

DC-DC преобразователь, как это иногда бывает.

Сегодня я напишу не только о товаре, который я тестировал, а и о том, как иногда бывает, когда планируешь одно, а выходит почему то совсем другое.
В общем кому интересно, прошу под кат.

Недавно коллега ksiman выкладывал обзор «половинки» этого преобразователя, той же платки, только без устройства индикации, потому отчасти эти обзоры дополняют друг друга.
В комментариях я упомянул о том, что также планирую сделать обзор на эту плату. В обзоре писалось, что все закончилось не очень хорошо (а вернее совсем плохо). У меня также все было не очень гладко, хотя закончилось лучше, но об этом чуть позже, а пока перейду к обзору своего варианта этого DC-DC преобразователя.

В общем увидел я такой себе мелкий DC-DC преобразователь и захотел пощупать, что он из себя представляет. Заказал на обзор, через некоторое время получил, но как то некогда было с ним разбираться и я в общем пока отложил его.

Через некоторое время дошли у меня наконец то руки, сделал некоторое количество фотографий, ощупал, осмотрел.
Пришел он в небольшом запаянном пакете.

Сам по себе небольшой, размером меньше спичечного коробка.
При этом производитель заявляет следующие характеристики:
Input voltage: 5V-30V
Выходное напряжение: 0.8V-29V
Выходной ток: максимум 5A (Требуется радиатор при токах более 3A)
КПД преобразования: 95% (максимум)
Частота преобразования: 300KHz
Выходные пульсации: 50mV (максимум)
Рабочая температура: -40℃ to +85℃
Размер: 51 x 26.3 x 114

По бокам находятся разъемы для подключения к блоку питания и к нагрузке.
Сборка аккуратная, тут ничего плохого точно не скажу.

Сверху находятся два подстроечных резистора, один регулирует ток, второй соответственно напряжение.
Ток регулируется в диапазоне 0.06-5.5 Ампера.
Напряжение в диапазоне 0.82-30 Вольт
Также около подстроечных резисторов находится красный светодиод индикации перехода в режим стабилизации тока.

Обратная сторона платы можно сказать «голая», присутствует только шунт в виде резистора сопротивлением 50мОм.
Кстати сразу замечу, что в устройствах такого типа, где тепло с микросхемы отводится на плату, для лучшей передачи тепла вообще принято делать много переходов с металлизацией между сторонами платы. Здесь этого, к сожалению, не сделано. Потому установка радиатора с обратной стороны неэффективна.

Как я выше писал, состоит преобразователь из двух плат. DC-DC преобразователь ничем не отличается от преобразователя из вышеуказанного мною обзора. Отличие этих двух модификаций в том, что к моему была прицеплена плата индикации.
Причем подключается она через монтажные стойки.
Левые две — вход платы преобразователя, правые соответственно к выходу.
Такое подключение позволяет контролировать напряжение на выходе и измерять протекающий ток.
Конструкция получается весьма удобной и простой.

Преобразователь собран с использованием ШИМ контроллера XL4005E1. Это ШИМ контроллер рассчитанный на 5 Ампер выходного тока и входное напряжение до 32 Вольт.
Судя по даташиту весьма неплохая микросхема, но как показала практика, весьма «нежная».
Также стоит отметить диод SK86, судя по даташиту он имеет максимальный ток в 8 Ампер. Если честно, мне непонятно как он может рассеивать мощность, которая на нем выделяется при таком токе.
Но в любом случае производитель поставил довольно мощный диод, частенько ставят что нибудь похуже.

На этом фото видно часть, отвечающую за регулировку ограничения тока и индикации окончания заряда (справа видно два небольших светодиода).
Схему блока питания можно увидеть в обзоре коллеги Ksiman-а, за что ему большое спасибо 🙂

Сверху расположены два индикатора.
Верхний, синего цвета, отображает выходное напряжение, до 10 Вольт отображает в формате 1.23, выше 10 Вольт- 23.4. Последний разряд отображает символ — V
Нижний индикатор, красного цвета, отображает выходной ток в формате 1.23, последний разряд отображает символ — А.
Слева присутствует разъем RX-TX. Это была одна из причин, почему я заказал эту плату, хотелось попробовать подвязать ее к компьютеру, но увы, ничего не вышло 🙁
Назначение правого разъема мне вообще непонятно.

Плата собрана скажем так, на троечку, вроде и нормально, но явно видна некоторая неаккуратность.

На плате установлены:
Микроконтроллер 8s003f3p6
Сдвиговый регистр 74hc164 для управления индикатором
Предположительно операционный усилитель sgm8592y
Стабилизатор напряжения 7130H

А вот теперь небольшой нюанс. Это вторая плата, первая умерла смертью храбрых в ходе тестирования и подготовки обзора. Я не могу сказать точно от чего она умерла, но выглядело это так — Входное напряжение около 28-29 Вольт, к выходу прицеплен резистор 10 Ом, я плавно повышаю напряжение на резисторе при помощи подстроечного резистора платы, потом небольшой щелчок и на выходе входное напряжение, пробой силового транзистора.
Возможно брак, возможно какие то пульсации или еще что то, но я бы не советовал задирать сильно входное напряжение, хотя по даташиту и указано 32 Вольта и максимальное 35 Вольт.
Лучше ограничить на уровне 25-27 Вольт.
После этого я заказал вторую плату, так как по подготовке к обзору было сделано уже довольно много.

При первом включении плата настроена на выходное напряжение около 5 Вольт. Ток около 1 Ампера.
На фото плата подключена к 24 Вольта блоку питания из моего недавнего обзора.
Если выкрутить подстроечный резистор регулировки напряжения на максимум, то выходное напряжение на холостом ходу равно входному.

Особо расписывать по плате вроде и нечего, потому перейду к тестированию.
В тестировании будут принимать участие:
Обозреваемая плата.
Блок питания на 24 Вольта.
Бесконтактный термометр
Осциллограф
Электронная нагрузка
Ручка и бумажка 🙂

Методика тестирования была такой:
Измерялся нагрев и пульсации выходного напряжения при следующих установленных напряжениях 5-10-15-20 Вольт, при каждом напряжении задавались токи нагрузки 1-2-3 Ампера.
Сначала измерялись характеристики при 5 Вольт, под током 1-2-3 Ампера, с интервалом 10 минут, после этого плата остывала до комнатной температуры и цикл повторялся, но уже со следующим напряжением. Итого вышло 12 измерений.
Проблем добавляла динамическая индикация, приходилось делать кучу снимков чтобы потом выбрать такой, на котором видно максимальное количество разрядов индикатора. Вообще индикация имеет довольно низкую частоту переключения разрядов, мерцание немного но заметно.
Первая проверка на холостом ходу, пульсации практически отсутствуют.
Делитель щупа осциллографа стоит в положении 1:1.

Более подробные результаты тестирования

Весь цикл проверки занял около 3.5 часа.
Полученные температурные режимы:
Контролировалась температура ШИМ контроллера, диода, дросселя и выходного конденсатора.
Когда испытывал, то решил проверять на 3 Ампера, как было написано на странице магазина, решил что спалю, так спалю, будет пара таких лежать. Но эксперимент показал, что преобразователь вышел и микруха не ушла в защиту, максимально достигнутая температура у ШИМ контроллера была 110.2 градуса.

Немного о применении платы

На фото выше вы можете увидеть заводской блок питания на 24 Вольта. Но так как была эпопея с перезаказом платы, то как вы понимаете, заниматься я начал этим устройством довольно давно, и заводского блока питания у меня в наличии еще не было, потому пришлось делать самому.
Да и заводской БП по моим прикидкам не очень лез в выбранный мною корпус, хотя гораздо проще использовать именно заводской.
БП моей конструкции я уже описывал в одном из обзоров, это та же плата, но некоторые элементы установлены больше\мощнее. Если интересно, то могу выложить схему здесь со всеми изменениями.
Мысли в слух, может стоит заняться производством конструкторов…..:)

Подготовил для сборки такой себе «конструктор» 🙂

Так как изначально я все таки рассчитывал на примерно 25-28 Вольт и 3 Ампера, то БП делал с запасом, Ватт на 90-100. А так как один из ключевых элементов, габарит которого напрямую зависит от мощности, это трансформатор, то и его выбрал с запасом.
Правда плата не была рассчитана под такой размер, но с некоторыми ухищрениями я его таки всунул 🙂

Вышел такой себе аккуратный трансформатор.

Еще одной из проблем было то, что мне надо в районе низковольтной части добиться минимальной толщины, чтобы элементы блока питания не мешали плате преобразователя.
Из-за этого часть элементов пришлось положить.
Плата получилась немного некрасивой, но все элементы соответствуют расчетной мощности, мне это было главнее.
Радиатор выходного диода представлял собой алюминиевую пластинку, стоящую вдоль длинной стороны, для безопасности я изолировал его в районе расположения оптрона обратной связи.
На этом фото его еще нет.
Радиатор ШИМ контроллера отрезан из специального профиля (покупал как то с метр, плата страссирована под два типа радиаторов)

Блок питания получился габаритами гораздо больше чем плата преобразователя.

Но и тут не все было просто.
Часть элементов у меня была в наличии, как у любого запасливого радиолюбителя, а часть элементов надо было купить.
В список покупок попала и микросхема ШИМ контроллера.
Программа расчета импульсного БП рекомендовала мне использовать TOP249. Но как то так совпало, что магазин, где я обычно покупаю, был закрыт и я пошел в другой, но там 249 не было, но был 250, он немного мощнее. Я подумал что ничего страшного, куплю.
Когда произвел первое включение БП, то не подавал признаков жизни, вообще.
Единственное что было, это напряжение 5 Вольт на управляющей ноге ШИМ контроллера, оно там и должно быть, но ШИМ контроллер не стартовал.
Так как я собрал довольно много разных блоков питания, то прекрасно знал, что вся остальная схема в полном порядке, да и при непорядках в остальной части ведет она себя по другому, делая попытки запуска. Но здесь было тихо.
Порывшись в запасах, я нашел ШИМ контроллер послабее, TOP247, поставил его и БП завелся с пол пинка.
Получается что купил подделку. Если есть кто то из Харькова, то могу сказать где НЕ надо покупать.
Причем фейковая микруха имеет лазерную маркировку, а нормальная — маркировку краской.

В общем поборов очередную проблему я приступил к дальнейшей сборке.
Собрал в кучку все необходимое, клеммы, переменные резисторы и ручки к ним, провода, выключатель питания.

Резистор регулировки напряжения подключается двумя проводами, тока — тремя.
Так как вышепроведенный эксперимент показал, что плата не дает нормально даже 3 Ампера, то я решил сделать ограничение на 2 Ампера, а так хотелось 3 🙁
Для этого я поставил параллельно крайним контактам переменного резистора постоянный резистор на 5.1 КОм. Получился максимум регулировки до примерно 2.3 Ампера.
Диапазон регулировки напряжения я так же ограничил, и таким же способом, но номинал поставил 51КОм, получилось около 26 Вольт.
Заодно вышепроведенные операции немного растянули шкалу регулировки и стало удобнее пользоваться,

Дальше я разметил и рассверлил/вырезал все необходимые отверстия, под индикатор, переменные резисторы, клеммы, кабель питания и выключатель.

В последний момент чуть не забыл подключить провода к плате. Дело в том что я плату думал приклеить, соответственно провода потом не подключить.

Плата, резисторы и клеммники установлены. Большая честь внутренностей стоит буквально впритык, но все влезло 🙂

Провода к блоку питания припаиваются непосредственно перед его установкой.
Если бы это был заводской блок питания, было бы удобнее, там уже есть клеммы.

Стягиваем входные провода стяжками, чтобы не лезли к радиатору, компонуем остальные и можно закрывать.

Все, блок питания практически готов, очень нехватает темного стекла на индикатор.
На самом деле показания читаются лучше, чем получилось на фото. Со вспышкой видно выключенные сегменты, а без вспышки индикатор начинает слепить, так что лучше фото сделать у меня не вышло, уж извините.
Управление не подписывал, в принципе все сделал максимально логично, синий индикатор — напряжение, соответственно его регулирует переменник с синей ручкой, аналогично ток.
Вывел на панель индикацию режима ограничения тока, два светодиода с индикации режима заряда не выводил, не вижу в них смысла.

Ограничение тока получилось на уровне 2.23 Ампера, думаю что в таком режиме плата будет работать без проблем.
Хотел сначала прицепить к плате радиатор, но потом понял всю бессмысленность данной идеи, так как греется и дроссель, который надо увеличивать и диод с микросхемой, а тепло на обратную сторону платы передается слабо.

Кстати насчет дросселя, теоретически эта плата с охлаждением должна была выдать 30 Вольт 5 Ампер, это 150 Ватт. Формально это половина он моего лабораторного 300 Ватт блока питания, только вот если зайти в его обзор и примерно сравнить габариты силовых элементов, то разница как говорится налицо. Эта плата даже теоретически не сможет выдать 5 Ампер, разве что с другим дросселем и при низком выходном напряжении.

И так резюме:
Плюсы.
Аккуратное изготовление, не отличное, но вполне хорошее.
Преобразователь прошел проверку на токе до 3 Ампер, хотя и с большими температурами.
Точность измерения тока и напряжения вполне неплохая, особых нареканий не вызвала.
Низкий уровень пульсаций, максимально зарегистрировано около 60мВ при частоте работы 300КГц.
Компактная конструкция.

Минусы.
Большой нагрев на токах более 2-2.5 Ампер.
Следует аккуратно относиться к превышению входного напряжения или поставить защитный супрессор по входу.
Дроссель намотан тонким проводом

Мое мнение, на токах до 2 Ампер можно вполне нормально эксплуатировать. Несколько расстроило то, что не смог разобраться с сигналами RF/TX. Преобразователь вполне можно доработать «малой кровью», перемотать дроссель более толстым проводом с уменьшением количества витков раза в 1.5, либо заменить на более мощный (это лучше). Заменить диод на более мощный, а еще лучше еще и вынести его, хотя бы на обратную сторону платы, улучшится тепловой режим работы.
Заявленный КПД в 95% вряд ли достижим, но думаю что реальный где то рядом, но с большой оговоркой, при определенном режиме работы. При токе в 3 Ампера на плате выделялось около 4 Ватт тепла (ориентировочно), что дается нам очень низкий КПД при 5 Вольт выходных. С повышением выходного напряжения КПД постепенно растет, хотя у СтепДауна не должно быть такой крутой зависимости.
В общем что можно сказать, потратил деньги на запчасти, кучу времени на сборку платы БП, сборку всего этого вместе, но в результате получил БП с характеристиками:
Выходное напряжение — 0.85-24 Вольта.
Выходной ток — 0.06-2.25 Ампера.
Негусто, но имеет право на жизнь, просто блок питания можно было не делать такой мощности.

Надеюсь что предоставленная мною информация была полезна.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Упрощение определения характеристик преобразователя постоянного тока | Tektronix

Введение

DC-DC преобразователи

– это широко используемые электронные компоненты, которые преобразовывать мощность постоянного тока с одного уровня напряжения на другой, регулируя выход Напряжение. Выход обеспечивает постоянное напряжение в цепи, независимо от колебания входного напряжения или тока нагрузки. Эти управления питанием устройства используются в самых разных электронных продуктах, включая ноутбуки, мобильные телефоны и приборы.

Учитывая возросшее давление по разработке продуктов, которые потребляют меньше энергии и имеют более длительный срок службы батареи, инженеры-конструкторы должны достичь более высокой эффективности преобразования энергии. В результате многочисленные измерения необходимы для характеристики электрических параметров DC-DC конвертеры. Выполняемые тесты включают линейное регулирование, регулирование нагрузки, ввод и точность выходного напряжения, ток покоя, КПД, время включения, пульсация и кратковременный отклик. Для некоторых из этих тестов требуются инструменты для испытаний на постоянном токе. для поиска и измерения; другим требуется осциллограф, а некоторые могут требуются оба.

В этом примечании к применению объясняется, как упростить тестирование преобразователя постоянного тока с помощью двухканального прибора Keithley Series 2600B Система SourceMeter SMU Instrument и Tektronix MSO /

серии DPO-5000 или DPO-7000 Осциллограф. Программное обеспечение DPOPWR, разработанное для этих областей применения поддерживает измерение и анализ общих параметров устройства управления питанием. На рисунке 1 показана типичная конфигурация для тестирования DC-DC. конвертеры.

Рисунок 1.Комплексное решение: прицел MSO-5204 и двухканальный SMU 2612B для тестирование цепей преобразователя постоянного тока в постоянный.

Преобразователь постоянного тока в постоянный Преобразователи

DC-DC полезны для генерации выходного напряжения. которые либо выше, либо ниже входного напряжения. Понижение (или доллар) преобразователь выдает выходное напряжение ниже входного; повышение (или повышающий) преобразователь выдает выходное напряжение выше входного. В идеале это преобразование должно выполняться с высокой эффективностью, чтобы избежать трата энергии. Рисунок 2 – упрощенная схема преобразователя постоянного тока в постоянный. Клемма V _IN – это узел входного напряжения устройства, который относится к общей клемме GND. Терминал V _OUT – это регулируемое выходное напряжение относительно общей клеммы.

Рисунок 2. Упрощенная схема преобразователя постоянного тока в постоянный.

Использование SMU серии 2600B для преобразователя постоянного тока в постоянный Тестирование параметров

Обычно электрические характеристики преобразователей постоянного тока в постоянный включает в себя источник и измерение входного напряжения (В _IN ), измерение входа ток (I _IN ), измерение выходного напряжения

(V _OUT ) и понижение тока нагрузки (I _OUT ).По этим измерениям можно определить КПД и другие параметры. Эффективность важна для большинства конструкций, особенно с батарейным питанием. продуктов, потому что это напрямую влияет на время работы устройства. В КПД преобразователя – это выходная мощность, деленная на входную.

Традиционно для определения характеристик этих устройств по постоянному току требовалось использование пары цифровых мультиметров, источника постоянного тока и электронного нагрузка. Однако определение характеристик постоянного тока можно упростить, заменив все эти электронные инструменты с одной двухканальной системой серии 2600B SourceMeter СМУ.SMU идеально подходят для тестирования широкого спектра параметров I-V Преобразователи постоянного тока в постоянный, потому что они могут быть источником и измерять как ток, так и напряжение, а также функционировать как электронная нагрузка. Использование одного инструмента, а не несколько единиц упрощают реализацию теста, программное обеспечение и синхронизация, а также занимает меньше места в стойке или на рабочем столе.

Как показано на Рис. 3 , используя один канал SMU (Ch2) на входном терминале и другой канал SMU (Ch3) на выходной терминал преобразователя постоянного тока заменяет несколько приборов.

Рис. 3. Тестирование параметров преобразователя постоянного тока в постоянный с использованием двух SMU.

Хотя определение характеристик преобразователя постоянного тока включает испытания обсуждаются многие электрические параметры, регулирование нагрузки и линейное регулирование более подробно, потому что это очень распространенные тесты.

Регулирование нагрузки

Испытания регулирования нагрузки характеризуют преобразователь постоянного тока в постоянный. способность поддерживать заданное выходное напряжение как ток нагрузки

(I _{НАГРУЗКА} ) изменяется при постоянном входном напряжении (В _IN ).Тест регулирования нагрузки обычно выполняется во всем диапазоне нагрузки. токи.

На рисунке 4 показан типичный тест регулирования нагрузки с использованием два канала SMU. SMU Ch2 подает входное напряжение и контролирует вход Текущий. SMU Ch3 настроен как электронная нагрузка, установив его на сток. ток (источник отрицательного тока). В этом режиме SMU Series 2600B будет работают в четвертом квадранте и потребляют ток.

SMU конфигурируются с помощью удаленного датчика, или четырехпроводной, подключение.Использование четырехпроводного подключения исключает свинец сопротивление, которое в противном случае могло бы повлиять на точность измерения. С четырехпроводным метод, источник выводит с помощью одной пары тестовых проводов (между выходом HI и Выход LO), а падение напряжения измеряется на втором наборе проводов. (через Sense HI и Sense LO). Сенсорные провода следует подключать как можно ближе к устройство, насколько это возможно, чтобы сопротивление провода не добавлялось к измерение.

На рисунке 5 показаны результаты типичный тест регулирования нагрузки.В этом конкретном примере преобразователь постоянного тока в постоянный был настроен на вывод постоянного напряжения 3,6 В. SMU Ch2 был установлен на смещение 5В (номинальное значение) к клемме входа напряжения. SMU Ch3 был настроен на подметание нагрузки ток от 0 до –1A и измерьте полученное выходное напряжение. Эти измерения проводились под контролем встроенного TSP ^® Программное обеспечение Express, которое позволяет быстро и легко проводить I-V-тестирование. Пользователи могут легко рассчитать процент регулирования нагрузки на основе данных I-V.

Рисунок 5.График регулирования нагрузки DC-DC преобразователя с помощью двухканального 2612B SourceMeter SMU Инструмент.

Регламент

Линейное регулирование – это способность преобразователя постоянного тока в поддерживать указанное выходное напряжение при изменении входного напряжения. В выходное напряжение должно оставаться постоянным, в пределах нескольких милливольт, в то время как входное напряжение напряжение изменяется в указанном диапазоне входного напряжения.

Для проверки стабилизации линии оба SMU подключены к преобразователь постоянного тока в постоянный точно так же, как и при испытании на регулировку нагрузки.Однако для этого теста входное напряжение проходит через указанный вход. Диапазон напряжения и выходное напряжение измеряются. Ток нагрузки обычно установлен на 0A.

Рисунок 6 показывает результат из типичного теста регулирования линии. Этот тест проводился с использованием модели 2612Б СМУ. Один канал модели 2612B (SMU Ch2) был настроен на свипирование. напряжение на входной клемме устройства. Второй канал СМУ (SMU Ch3) был настроен на измерение выходного напряжения.По данным I-V, Процент регулирования линии можно легко рассчитать.

Осциллограф серии DPO-7000 для тестирования преобразователей постоянного тока

В дополнение к проверке параметров постоянного тока, выполняемой SMU, некоторые тесты преобразователей постоянного тока требуют использования осциллографа. Эти AC тесты включают измерение времени включения, пульсации, спектральный анализ и переходный ответ. Для многих тестов области SMU могут предоставить входные данные. напряжение и ток нагрузки. На рисунке 7 показан типичный тест. конфигурация, показывающая как SMU, так и область, подключенную к устройству.В конкретные используемые зонды зависят от устройства и полного испытания схема.

Чтобы упростить тестирование устройства, Дополнительное прикладное программное обеспечение DPOPWR прицела обеспечивает автоматическое питание измерения и анализ для преобразователей постоянного тока в постоянный, преобразователей переменного тока в постоянный, мощности расходные материалы и другие устройства управления питанием. Это программное обеспечение при использовании с Осциллограф серии Tektronix MSO / DPO-5000 или DPO-7000, может обеспечивать общее питание измерения и расчеты измерительного устройства для магнитных, электрических и анализ ввода / вывода.В следующем примере проверяется время включения и спектральный анализ преобразователя DC-DC может помочь проиллюстрировать возможности этого программного обеспечения.

Рис. 7. Испытание неизолированного преобразователя постоянного тока в постоянный с использованием осциллографа и два SMU.

Рисунок 8. Снимок экрана проверка времени включения ПО DPOPWR на осциллографе MSO-5000 с отображением измеренных время включения (выделено красным).

Время включения

Один из встроенных тестов приложения DPOPWR программное обеспечение определяет время включения преобразователя постоянного тока в постоянный. Включение Временной тест измеряет временную задержку между подачей входного напряжения на система и время, необходимое для достижения устойчивого выходного напряжения.

Для данного теста SMU Ch2 of на модель 2612B было подано входное напряжение, и канал 1 (Ch2) осциллографа был отключен. подключен ко входу преобразователя постоянного тока в постоянный.

Рисунок 8 показывает результат измерения по времени. Обратите внимание, что в дополнение к временному графическому результату в верхней части на вкладке «Результаты» программы DPOPWR время включения было автоматически рассчитывается и отображается, обеспечивая повторяемость измерений, и избавляя пользователя от необходимости измерять время на экране вручную.

Спектральный анализ

Еще одна встроенная функция тестирования, спектральный анализ. функция, позволяет анализировать нежелательные составляющие переменного тока выходного напряжения и измерение выходного шума / пульсации в частотной области.Спектральный анализ test анализирует, измеряет и отображает переменную составляющую сигнала на основе выбранные значения Start, Stop и bandwidth.

Для создания графика спектрального анализа DC-DC преобразователь, модель 2612B подавала входное напряжение. Канал 1 (Ch2) осциллограф был подключен ко входу устройства, а канал 2 (Ch3) был подключен к выход устройства. Результирующий график спектрального анализа преобразователя постоянного тока в постоянный: показано в Рисунок 9 . Это программное обеспечение отображает амплитуду напряжения как функция частоты и отображает верхние пиковые значения в диаграмме на экран.Это измерение показывает частоту коммутации в несколько милливольт. пульсации на выходном напряжении постоянного тока.

Подробная информация о приложении DPOPWR Программное обеспечение доступно в примечании к приложению Tektronix, «Измерение источников питания и Анализ с помощью прикладного программного обеспечения DPOPWR.

Заключение

Традиционно требуется тестирование преобразователей постоянного тока в постоянный несколько тестовых инструментов. Однако одна двухканальная система Series 2600B SourceMeter SMU Instrument упрощает определение электрических характеристик DC-DC преобразователи, потому что он объединяет несколько измерительных приборов в одно устройство.Комбинирование двухканального прибора SMU Series 2600B с MSO / DPO-5000 или Осциллограф серии DPO-7000 представляет собой более полное решение для обеспечения тестирования и анализ DC-DC преобразователей.

Inmotion

Введение

Согласно шведскому закону об электронной связи, все пользователи, посещающие веб-сайт, должны получать информацию о файлах cookie и о том, для чего они используются.
Согласие посетителя на использование файлов cookie требуется, за исключением случаев, когда файлы cookie необходимы для предоставления услуги, которую посетитель явно запросил.Согласие дается путем принятия файлов cookie в веб-браузере. Он дополняет и обновляет все другие уведомления, уже представленные на веб-сайте и / или ранее выпущенные компанией. В сочетании с такими предыдущими уведомлениями он предоставляет
вся информация, требуемая в соответствии со ст. 13, Европейское постановление 2016/679.

Важное примечание

Все третьи стороны информируются о том, что любое использование этого уведомления или его части на других веб-сайтах, по отношению к которому оно было бы определенно неуместным и / или ненадлежащим и / или неподходящим, может привести к серьезным штрафам со стороны Управления по защите данных.

Объект уведомления

Наша компания использует на этих веб-страницах технологии, которые используют так называемые «файлы cookie», и это уведомление направлено на то, чтобы четко и точно информировать пользователей о том, как используются файлы cookie. Этот документ отменяет и полностью заменяет любые предыдущие указания, предоставленные компанией в отношении файлов cookie, которые, следовательно, считаются недействительными.

Что такое куки

Файлы cookie представляют собой небольшие текстовые файлы, которые веб-сайты, посещаемые пользователем, отправляют на его терминал (компьютер, планшет, смартфон и т. Д.).), где они хранятся для последующей ретрансляции на те же веб-сайты, которые их отправили, при последующих посещениях того же пользователя.

Типы и назначение файлов cookie

Файлы cookie, используемые на этом веб-сайте, относятся к следующим типам:
– Технические файлы cookie: обеспечивают быструю навигацию и позволяют пользователям в лучшем случае просматривать веб-сайт и эффективно использовать услуги и / или различные варианты, которые он предлагает: например, они позволяют совершать покупки или входить в систему для доступа к зарезервированным областям. Эти файлы cookie необходимы для улучшения функциональности веб-сайта; однако их можно отключить.
– Сторонние файлы cookie: это файлы cookie, устанавливаемые через этот веб-сайт на терминал пользователя менеджерами сторонних веб-сайтов. Такие файлы cookie обычно используются в целях анализа и в основном основаны на функциях Google Analytics. Вы можете узнать больше о Google Analytics, перейдя по следующей ссылке: Инструменты и решения аналитики для вашего бизнеса –
Гугл Аналитика. Чтобы отключить файлы cookie и запретить Google Analytics собирать данные о просмотрах, вы можете загрузить надстройку браузера Google Analytics opt-out, нажав на следующие
ссылка: https: // tools.google.com/dlpage/gaoptout.

Настройки браузера

Мы также сообщаем вам, что вы можете в любое время управлять своими собственными настройками конфиденциальности, касающимися установки и использования файлов cookie, непосредственно через свой браузер, следуя соответствующим инструкциям. В частности, пользователи могут установить так называемую «частную навигацию», при которой их браузер отключает просмотр
история и не оставляет следов введенных паролей, файлов cookie и другой информации на посещенных страницах.Обратите внимание, что если вы решите отключить все файлы cookie (в том числе технические), качество и скорость услуг, предлагаемых этим веб-сайтом, могут быть намного хуже, и вы можете потерять доступ к определенным разделам веб-сайта.

Практические указания по настройке параметров браузера

Чтобы заблокировать или ограничить использование файлов cookie этим сайтом или другими веб-сайтами непосредственно через ваш браузер, вы можете следовать простым инструкциям, приведенным ниже, для наиболее часто используемых браузеров.Google Chrome: щелкните значок «Настройка и управление Google Chrome» в правом верхнем углу, затем выберите пункт меню «Настройки». В открывшемся окне выберите «Показать дополнительные настройки», а затем «Конфиденциальность» и нажмите кнопку «Настройки содержимого»: здесь вы можете отключить все или часть файлов cookie.
Microsoft Internet Explorer: щелкните значок «Инструменты», расположенный в правом верхнем углу
углу и выберите пункт меню «Свойства обозревателя». Выберите «Конфиденциальность» в
В открывшемся окне: здесь вы можете полностью или частично отключить файлы cookie.

Microsoft Edge, выберите «Меню» (значок из трех точек в правом верхнем углу браузера)
& gt; Настройки & gt; Разрешения сайта & gt; Файлы cookie и данные сайтов. Включите & quot; Разрешить сайтам до
сохранять и читать данные cookie (рекомендуется) & quot; чтобы разблокировать куки. Включите
& quot; Блокировать сторонние файлы cookie & quot; или добавьте желаемые сайты в “Заблокировать” раздел для блокировки
печенье.
Mozilla Firefox: выберите “Параметры” из выпадающего меню в левом верхнем углу
углу, затем выберите “Конфиденциальность” в открывшемся окне: здесь можно отключить
все или часть файлов cookie.

Рэковые преобразователи постоянного тока в постоянный ток для систем питания 24 В, 48 В, 130 В постоянного тока

Рэковые преобразователи постоянного тока в постоянный ток Wilmore работают от источников питания 12, 24, 48, 60, 125 и 130 В постоянного тока . Эти преобразователи мощности, разработанные для использования с 19- и 23-дюймовыми стойками для оборудования, имеют изолированные регулируемые выходы постоянного тока , идеально подходящие для питания телекоммуникационного оборудования, сетей SCADA и другой электроники.

Примеры наших преобразователей постоянного тока в постоянный для монтажа в стойку показаны ниже.Прокрутите вниз, чтобы увидеть описания этих продуктов и ссылки на бюллетени продуктов.

Преобразователи постоянного тока в постоянный ток 200 и 400 Вт с одним выходом (1U)

Эти преобразователи с одним выходом обеспечивают хорошо стабилизированное выходное напряжение постоянного тока от аккумуляторных батарей станции или других источников постоянного тока с большими колебаниями. Этот выход гальванически изолирован от источника и шасси и, следовательно, может быть подключен как положительный, так и отрицательный выход. Приложения включают питание радиоприемопередатчиков, телекоммуникационного оборудования, систем диспетчерского управления и других критических электронных нагрузок.

Разработанные для монтажа в стойку, эти современные преобразователи обеспечивают превосходные электрические характеристики в низкопрофильном корпусе. Преобразователи серии 1720/1760 с консервативными номиналами и очень высокой эффективностью будут работать непрерывно при любой нагрузке в пределах своих номиналов в широком диапазоне температур окружающей среды с простым конвекционным охлаждением. Они доступны с (Серия 1760) или без (Серия 1720) измерителями мощности на передней панели, а дополнительные стандартные опции позволяют пользователям адаптировать преобразователи к конкретным системным требованиям, включая параллельное подключение для резервирования и дополнительной мощности.

Серия 1720/1760 Преобразователи постоянного тока в постоянный

• Входные напряжения 12, 24, 48 и 130 В постоянного тока
• Выходные напряжения 12, 24 и 48 В постоянного тока
• Высокоэффективный (90%) с конвекционным охлаждением
• Может быть параллельно для резервирования и / или дополнительного питания
• Новинка! Доступен с измерителями выхода постоянного тока или без них

Размеры указаны в дюймах (мм):

• Высота 1,75 дюйма (44,45) 1 место в стойке

Бюллетени продукта (файлы PDF )

Преобразователи постоянного тока в постоянный ток, 400 Вт с двумя выходами (1U)

Преобразователи постоянного тока в постоянный ток серии 1722 обеспечивают хорошо регулируемое выходное напряжение постоянного тока от аккумуляторных батарей станции или других источников постоянного тока с большими колебаниями.Каждый выход гальванически изолирован от источника, шасси и другого выхода и, следовательно, может быть подключен как положительный, так и отрицательный выход. Приложения включают питание радиоприемопередатчиков, телекоммуникационного оборудования, систем диспетчерского управления и других критических электронных нагрузок.

Разработанные для монтажа в стойку, эти современные преобразователи обеспечивают превосходные электрические характеристики в низкопрофильном корпусе. Преобразователи серии 1722 с консервативными номиналами и очень высокой эффективностью будут работать непрерывно при любой нагрузке в пределах своих номиналов в широком диапазоне температур окружающей среды с простым конвекционным охлаждением.

Преобразователи постоянного тока в постоянный ток серии 1722

• Два независимых выхода по 200 Вт
• Комбинации выходных напряжений: 12, 24 и 48 В постоянного тока
• Входные напряжения 24, 48 и 130 В постоянного тока
• Эффективные и с конвекционным охлаждением

Размеры указаны в дюймах (мм):

• Высота 1,75 дюйма (44,45) 1 место в стойке

Информационный бюллетень (файл PDF)

Отказоустойчивые преобразователи постоянного тока в постоянный ток 200 Вт (1U)

Предназначен для критически низкого уровня -приложениях, требующих функций резервного копирования / резервирования, которые часто встречаются в более крупных системах питания постоянного тока, преобразователи постоянного тока серии 1721 обеспечивают надежность резервного питания в небольшом и экономичном корпусе.Два независимых преобразователя размещены в едином корпусе высотой 1,75 дюйма, предназначенном для монтажа в стойку, со встроенными выходными диодами ИЛИ для каждого преобразователя, чтобы предотвратить повреждение одного преобразователя и влияние другого преобразователя. Хотя этот блок с двумя преобразователями может работать от одного источника постоянного тока, предусмотрены также два входа, позволяющие пользователям обеспечивать по-настоящему избыточное питание радиоприемопередатчикам, телекоммуникационному оборудованию, системам диспетчерского управления и другим важным электронным нагрузкам, и все это в пределах одного единое вертикальное стоечное пространство.

Эти преобразователи обеспечивают хорошо стабилизированное выходное напряжение постоянного тока от аккумуляторных батарей станции или других источников постоянного тока с большими колебаниями. Этот выход гальванически изолирован от источника и шасси и, следовательно, может быть подключен как положительный, так и отрицательный выход. Преобразователи серии 1721 с консервативными номиналами и очень высокой эффективностью будут работать непрерывно при любой нагрузке в пределах своих номиналов в широком диапазоне температур окружающей среды с простым конвекционным охлаждением.

Преобразователи постоянного тока в постоянный ток серии 1721

• Отказоустойчивая конструкция с двойным резервированием
• Входное напряжение 24, 48 и 130 В постоянного тока
• Выходное напряжение 12, 24 и 48 В постоянного тока
• Эффективное и с конвекционным охлаждением

Размеры указаны в дюймах (мм):

• Высота 1.75 дюймов (44,45) 1 место в стойке

Бюллетень продукта (файл PDF)

Преобразователи постоянного тока с одним выходом с высокой изоляцией (1U)

Эти преобразователи с одним выходом обеспечивают хорошо стабилизированное выходное напряжение постоянного тока, обеспечивая при этом высокое – изоляция по напряжению (2200 В переменного тока) между входом и выходом и входом в шасси. Этот выход гальванически изолирован от источника и шасси и, следовательно, может быть подключен как положительный, так и отрицательный выход. Приложения включают питание радиоприемопередатчиков, телекоммуникационного оборудования, систем диспетчерского управления и других электронных нагрузок, требующих высокой степени гальванической развязки от источника постоянного тока.

Преобразователи постоянного тока 1723 серии

• Изоляция 2000 В переменного тока (вход на выход и вход на шасси)
• Входное напряжение 12 или 24 В постоянного тока
• Выходное напряжение 12, 24 и 48 В постоянного тока
• Высокоэффективный (85%) и с конвекционным охлаждением

Размеры указаны в дюймах (мм):

• Высота 1,75 дюйма (44,45) 1 место в стойке

Бюллетени продуктов (файлы PDF)

200, 400, 800 Вт DC – DC преобразователи с одним выходом ( 2U)

Приложения включают питание радиоприемопередатчиков, телекоммуникационного оборудования, систем диспетчерского управления и других критических электронных нагрузок.

Серия 1500, 1560, 1561, 1562 и 1605

Преобразователи постоянного тока в постоянный

• Входные напряжения 24, 48, 60 и 130 В постоянного тока
• Выходные напряжения 12, 24, 48, 60 и 130 В постоянного тока
• Эффективный с конвекционным охлаждением
• Может быть подключено параллельно для резервирования и / или дополнительного питания

Размеры указаны в дюймах (мм):

• Высота 3,50 дюйма (88,9) 2 места в стойке

Бюллетени продукта (файлы PDF)

Модульные преобразователи постоянного тока в постоянный (3U)

Эта полочная / модульная система преобразователей постоянного тока в постоянный обеспечивает хорошо стабилизированное выходное напряжение постоянного тока от аккумуляторных батарей станции или других источников постоянного тока с большими колебаниями.Этот выход гальванически изолирован от источника и шасси и, следовательно, может быть подключен как положительный, так и отрицательный выход. Приложения включают питание радиоприемопередатчиков, РЧ-усилителей и других критически важных электронных нагрузок на объектах беспроводного / проводного телекоммуникационного оборудования.

Преобразователи постоянного тока в постоянный ток серии 1635

• Модульные с возможностью горячей замены
• Модули мощностью 500 Вт
• Стандартные входные напряжения 24 и 48 В постоянного тока
• Стандартные выходные напряжения 24 и 48 В постоянного тока
• Полное резервирование – нет активной электроники на полке

Размеры указаны в дюймах (мм):

• Высота 5.25 дюймов (133,35) 3 места в стойке

Бюллетени продуктов (файлы PDF)

Если вам нужна дополнительная информация о наших стоечных преобразователях постоянного тока или других устройствах для преобразования энергии Wilmore Electronics, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте, по телефону или факсу, используя информацию, представленную на этой странице.

Skyworks | Автомобильная промышленность – Главный преобразователь постоянного тока в постоянный для электромобилей

Почему изоляция важна во вспомогательном силовом модуле

При средней и большой нагрузке APM может находиться в диапазоне от 2 до 3 кВт с ожидаемой эффективностью в диапазоне 92-95%.Возврат / земля для стороны низкого напряжения обычно подключается к шасси транспортного средства, поэтому гальваническая развязка между стороной низкого напряжения и стороной высокого напряжения требуется для безопасности, а также для защиты контроллера низкого напряжения. Изоляция между входом ВН и выходом НН преобразователя осуществляется с помощью трансформатора. Частоты переключения могут быть относительно высокими (например, 100 кГц), чтобы размеры магнитных полей трансформатора были минимальными.

В некоторых приложениях, таких как гибридный электромобиль (HEV), DC-DC может работать в обратном направлении для повышения мощности с области 12 В до области 48 В или области высокого напряжения, для помощи при запуске или для обеспечения резервного питания.

Изображенный APM использует полный мост на высоковольтной первичной стороне трансформатора и полномостовой синхронный выпрямитель на низковольтной вторичной стороне трансформатора. Высоковольтные переключатели часто реализуются в виде быстрых IGBT (как показано) или высоковольтных полевых МОП-транзисторов из карбида кремния (SiC); Для высоковольтных переключателей на первичной стороне трансформатора требуются изолированные драйверы затвора. В приводе затвора для этих переключателей используются изолированные драйверы затвора, например Si8239x , Si823x , Si823Hx , Si827x и Si828x .В новейших преобразователях постоянного тока используются SiC MOSFET для увеличения плотности мощности и уменьшения размеров.

Преобразователь может быть однонаправленным, подавая энергию только из области высокого напряжения в область низкого напряжения, или он может быть двунаправленным. В то время как однонаправленный dc-dc может использовать диоды вместо переключателей на стороне низкого напряжения, для двунаправленного модуля требуются переключатели. Однако драйверы затвора для низковольтных переключателей, как правило, не нужно изолировать.

Контроллеру APM также необходимо будет определять входное и выходное напряжения преобразователя, чтобы обеспечить управление по замкнутому контуру. Изолированный датчик напряжения Si8931 хорошо подходит для этой цели.

Всю систему можно контролировать и управлять через автомобильную шину, такую ​​как CAN («Comm» на схемах). CAN изолирован с помощью цифровых изоляторов, таких как Si86xx , и цифровых изоляторов со встроенными преобразователями постоянного тока в постоянный ток, таких как Si88xx .

Преобразователи постоянного тока в постоянный

– надежные, эффективные и долговечные

Наши преобразователи постоянного тока в постоянный выдают стабилизированное постоянное напряжение, когда доступен только постоянный ток.Это позволит преобразовать напряжение в различные уровни в дополнение к гальванической развязке для создания независимых систем электроснабжения.

Компания Micromax Technology поставляет широкий ассортимент преобразователей постоянного тока в постоянный с широким диапазоном входов (5–2000 В постоянного тока).

Типичное выходное напряжение составляет 3,3, 5, 12, 15 и 24 В постоянного тока в конфигурациях с одним, двумя или тремя выходами.

В зависимости от модели преобразователи постоянного тока в постоянный доступны в корпусах или в открытом виде с мощностью от 3 Вт. Эти преобразователи монтируются на DIN-рейку или могут быть модифицированы для использования на DIN-рейке.

Наши партнеры, Statronics, находятся в авангарде разработки высокопроизводительных источников питания, став одним из самых известных поставщиков преобразователей постоянного тока в постоянный в Австралии, США и Новой Зеландии.

Безопасность – наш приоритет

Мы стремимся не только соответствовать австралийским стандартам безопасности, но и превосходить их. Используя такие технологии, как превентивный мониторинг выходного напряжения, входного напряжения и выходного тока, мы оптимизируем надежность наших источников питания для преобразователей постоянного тока.

Преимущества преобразователей постоянного тока в постоянный

• Высокая эффективность
• Защита от короткого замыкания и перегрузки
• Прочная конструкция
• Подавление переходных процессов
• Доступен удобный монтаж на DIN-рейку
• Гарантия до 5 лет

Нужен источник питания нестандартной конструкции?

Если наши блоки питания преобразователя постоянного тока в постоянный не являются лучшим решением для вашего приложения, поговорите с нами о блоке питания нестандартной конструкции, отвечающем потребностям вашего бизнеса.

Купить онлайн

Посетите сайт нашего партнера s-POWER.com.au, чтобы купить преобразователи постоянного тока в постоянный через Интернет.

Преобразователи постоянного тока в постоянный

| DATEL: Компоненты сбора данных

DATEL предлагает преобразователи постоянного тока в постоянный ток мощностью от 10 до 700 Вт, которые удовлетворят ваши потребности в недорогих, низкопрофильных, высокоэффективных источниках питания с высокой плотностью мощности. Наши преобразователи постоянного тока идеально подходят для промышленного и электронного оборудования, телекоммуникационного, железнодорожного, медицинского, автомобильного, светотехнического и т. Д.

Если наше стандартное предложение продуктов не подходит, наша группа разработчиков может изменить существующий продукт или предоставить полный индивидуальный дизайн в соответствии с требованиями вашего приложения. Наши широкие возможности обработки, технические знания и опыт проектирования сделали DATEL лидером на рынке DC-DC на протяжении более 45 лет. Помимо продуктов, представленных здесь, мы предлагаем другие преобразователи в оптимизированных по стоимости версиях с меньшей мощностью и изоляцией, стандартными диапазонами входного напряжения, дополнительной изоляцией и т. Д.Свяжитесь с DATEL, чтобы предоставить технический паспорт и другую информацию об этих продуктах.

Линия продуктов преобразователя постоянного тока в постоянный

Товар		Описание	Информация о продукте
	Импульсные регуляторы	Промышленные стандартные пакеты от 1 Вт до 6 Вт Стандартная и высокая изоляция Низкая стоимость	Посмотреть продукт

24-контактный корпус DIP

Выходная мощность до 15 Вт Диапазон входного напряжения 4: 1 и 2: 1 Входное напряжение железной дороги от 43 до 160 В пост. Тока SMD, версии для сквозных отверстий и с высокой изоляцией

Посмотреть продукт

1×1 Упаковка

Выходная мощность до 40 Вт SMD, сквозное отверстие, открытая рама или залитый Диапазон рабочих температур от -40 ° C до + 123 ° C Один и несколько выходов

Посмотреть продукт

2×1.6 Пакет

Выходная мощность до 30 Вт Один и несколько выходов Диапазон входного напряжения 4: 1 и 2: 1 Промышленный диапазон рабочих температур

Посмотреть продукт

2×3 Упаковка

Одинарный, двойной и тройной выход Диапазон рабочих температур от -40 ° C до + 100 ° C Распиновка, соответствующая отраслевым стандартам Широкий диапазон входного напряжения, высокая эффективность

Посмотреть продукт

1/32 Кирпич

Выходная мощность до 36 Вт SMD и исполнение со сквозным отверстием Диапазон входного напряжения 4: 1 и 2: 1 Диапазон рабочих температур от -40 ° C до + 123 ° C

Посмотреть продукт

1/16 Кирпич

Выходная мощность до 100 Вт SMD, версии со сквозным отверстием и опциональная опорная плита Диапазон входного напряжения 4: 1 и 2: 1 Диапазон рабочих температур от -40 ° C до + 123 ° C

Посмотреть продукт

1/8 Кирпич

Выходная мощность до 200 Вт SMD, версии со сквозным отверстием и опциональная опорная плита Диапазон входного напряжения 4: 1 и 2: 1 Диапазон рабочих температур от -40 ° C до + 123 ° C

Посмотреть продукт

1/4 кирпич

Выходная мощность до 150 Вт Высокая удельная мощность 12: 1, 4: 1, 2: 1Vin, плюс 300Vin диапазоны напряжения Дополнительный монтаж и радиаторы

Посмотреть продукт

1/2 Кирпич

Выходная мощность до 350 Вт Диапазон входного напряжения железной дороги 8: 1, 4: 1 и 2: 1, плюс диапазоны напряжения 300 В Дополнительный монтаж и радиаторы

Посмотреть продукт

Полный кирпич

Выходная мощность до 750 Вт 4: 1 и 2: 1, плюс диапазоны напряжения 300 В Дополнительный монтаж и радиаторы Промышленный диапазон рабочих температур

Посмотреть продукт

Железная дорога

Выходная мощность до 300 Вт 14-160Vin, 43-160Vin или 66-160Vin диапазоны Промышленный диапазон рабочих температур Стандартные отраслевые упаковки из четверти или полукирпича

Посмотреть продукт

Неизолированный Серия POL

До 100 Вт Промышленный диапазон температур Выбираемое пользователем выходное напряжение 0. Больше новостей Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт