Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2005 №2

Нестандартные источники питания для промышленного применения

Романов Сергей


Фирма Tyco Electronics Power Systems оказывает помощь в проектировании, поставке и установке изделий и устройств питания по всему миру. Такой подход к делу позволяет предложить клиенту возможность получения комплексного решения "под ключ". Изготавливая AC/DC- и DC/DC преобразователи самого высокого качества, Tyco Electronics Power Systems использует надежные и передовые технологии. Если Вам необходимо изготовить источники питания в кратчайшие сроки по низкой цене, Tyco Electronics предоставляет Вам решение.

Разработчики электронной аппаратуры, особенно в области управления, сталкиваются с проблемами в поисках решения. При быстровозрастающей энергетической плотности часто бывает недостаточно пространства. Производство усложняется, и цена изделия существенно возрастает.

Постепенно возрастающее разнообразие значений выходных напряжений, необходимых для питания, с годами все более усугубляет ситуацию. Кроме обычных промышленных значений 24, 12 и 5 В, часто требуется 3,3 / 2,5 / 2,0 / 1,8 / 1,5 В, а нередки и более низкие уровни с высокой мощностью.

В последнее время 5 или 6 значений выходных напряжений для типового решения скорее является нормой, чем исключением. В связи с чем разработчики оборудования обязательно сталкиваются с проблемами архитектуры и исполнения устройств питания. Хорошо продуманное исполнение и использование гибкой компонентной базы, может помочь снизить стоимость, время разработки, снизить риск и достигнуть некой стандартизации в области производства источников питания.

Решения

Часто используемые источники питания, в которых генератор выдаёт все необходимые уровни напряжения, используя входящее сетевое переменное напряжение (230 В или 115 В), сегодня сдают свои позиции, так как выполняя требования гибкости, динамичности, повышения КПД - являются достаточно дорогими.

Выпущена новинка модульного исполнения AC/DC с одним стандартным (24, 12, 5 В) защищенным выходом, высоким КПД, небольшими размерами и революционно низкой ценой. Это семейство IPS выпущено совсем недавно фирмой Tyco Electronics с четырьмя вариантами мощности 35, 50, 100 и 150 Вт и тремя видами выходных напряжений 24, 12 и 5 В.

Низкие уровни напряжения (5; 3,3; 2,5 В) легко получаются подсоединением напрямую к выходу IPS источника DC/DC конверторов неизолированного типа (POL) любой комбинации или DC/DC конверторов с развязкой типа brick . На рисунке 1 и 2 показаны две типичных архитектуры подключения.

Рис. 1
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 2

В первом случае IPS источник выдает 12 В напрямую в нагрузку и запитывает несколько неизолированных POL-конверторов, которые имеют небольшие размеры и поэтому могут располагаться в непосредственной близости от нагрузки, что существенно снижает потери энергии и паразитные наводки и помехи. И как результат, даже высокие динамические нагрузки и быстро изменяющиеся токи не требуют дополнительных громоздких емкостных цепей фильтрации.Во втором случае (Рис. 2 - вариант комбинированного использования 2" x 1" brick и группы неизолированных DC/DC конверторов), требуются AC/DC с высоким уровнем выходного напряжения 24 В. Таким образом 5 В получается последовательным подключением изолированного конвертора, а дополнительные низкие уровни получаются использованием все той же группы POL-конвертеров.Из-за высокого уровня КПД самого модуля IPS порядка 95%, общий КПД всей системы практически не пострадает от каскадированного включения нескольких ступеней.

Во многих отношениях комбинированный подход схож с использованием источников с несколькими выходными напряжениями, которые, однако, не отличаются гибкостью, универсальностью, требуют соответствующего исполнения и очень дороги по сравнению с комбинированными решениями на базе IPS.

Во многих случаях тщательно продуманное решение на основе комбинации IPS + Lynx семейств Tyco Electronics может быть оптимальным. Используя минимальный набор POL-конверторов, достигаются токи 3, 6, 10 и 16 A и мощности от 2 до 57 Вт. При самостоятельном выборе мощности и выходных напряжений, пользователю предоставляется возможность применения трех разных POL-конверторов в пределах от 0,75 до 5, 5 В. В случаях необходимости получения нестандартного уровня выходного напряжения, можно использовать внешний резистор ступенчатого программирования, либо, используя дополнительные модули-регуляторы.

Таким образом, максимальная высота всего комплекса не превышает 8,3 мм для SMD исполнения и 12,7 для DIP версии, эффективность до 96%, рабочая температура до 85°С и существенная разность между входными и выходными уровнями напряжения. В противоположность дискретно исполненным конверторам stepdown на базе интегральных регуляторов-контроллеров, пользователь получает превосходно тестированный, абсолютно функциональный модуль, готовый к применению, благодаря своей гибкости, возможности совершенствования и беспрецедентно низкой цене.

В заключении сравним источники питания фирмы Tyco Electronics Power Systems серии IPS и источники питания фирмы TRACO POWER. Приведем некоторые оценочные характеристики:

  • диапазон входных напряжений у серии IPS (Tyco Electronics) 85…264 В перекрывается с использованием переключателя (115 В - 230 В), в то время как у TRACO переключений не требуется;
  • у источников питания Tyco Electronics несколько меньший уровень шумов и помех;
  • у источников питания Tyco Electronics диапазон температур хранения равен -20 … +85°С, а у TRACO -20 …+75°С. Это в ряде случаев может играть важную положительную роль;
  • у источников питания Tyco Electronics гарантия два года, в то время как у TRACO три года;
  • несколько меньшие габариты у источников питания Tyco Electronics;
  • надежность источников питания TRACO (наработка на отказ) и Tyco Electronics сравнимы;
  • стоимость аналогичных источников питания TRACO значительно превышает стоимость серии IPS от Tyco Electronics.

Дополнительную информацию Вы можете получить на сайте www.tycopower.com, у официального дистрибьютора фирмы Tyco Electronics Power Systems - компании ПетроИнТрейд www.petrointrade.ru, в Объединенном технико-консультационном центре по микроэлектронике www.otkcm.ru.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Сообщить об ошибке