Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2004 №3

DC-DC преобразователи напряжения C&D TECHNOLOGIES – правильный выбор для промышленных приложений

Дмитриев Сергей


Статья продолжает обзор продукции C&D Technologes, рассматривая применение DC/DC-преобразователей с выходной мощностью 1,5-9 Вт в телекоммуникационной технике и системах управления производственными процессами.

В линейке преобразователей с выходной мощностью 1,5–9 Вт компания C&D Technologies предлагает преобразователи с одним, двумя, тремя и четырьмя выходами с электрической прочностью изоляции 500–8000 В постоянного тока, токами утечки до 2 мкА и проходной емкостью до 2 пФ.

DC/DC-преобразователи с такими характеристиками могут найти широкое применение в системах сбора биомедицинских данных, контроля производственных процессов и прецизионных измерений. Рабочий температурный диапазон некоторых моделей составляет –55… +100°С, что позволяет использовать их в жестких условиях эксплуатации.

DC/DC - преобразователи серий PWR, NMS и HB04U с электрической прочностью изоляции 6000-800 В постоянного тока

Серия PWR13xx — это преобразователи с одним или двумя выходами со средней точкой и выходной мощностью 1,5 Вт в корпусе DIP24.

Таблица 1. Электрические параметры преобразователей серии PWR13xx
Таблица 1. Электрические параметры преобразователей серии PWR13xx
Таблица 2. Электрические параметры преобразователей серии HB04U
Таблица 2. Электрические параметры преобразователей серии HB04U

Серия HB04U — это преобразователи с одним или двумя выходами со средней точкой и выходной мощностью 4 Вт.

Двухтактный автогенератор, работающий на частоте 220 кГц (100 кГц для HB04U), гарантирует стабильность частоты и работу входных транзисторов в ненасыщенном режиме. Это приводит к отсутствию бросков напряжения и тока, что повышает надежность работы преобразователей.

Электрические параметры преобразователей серии PWR13xx приведены в таблице 1, а преобразователей HB04U — в таблице 2.

Электрические характеристики преобразователей серии PWR13xx и HB04U:

  • Изменение выходного напряжения (при изменении Uвх на 1%) — <1,5%.
  • Изменение выходного напряжения (изменение нагрузки 3–100%) — <15%.
  • Уровень шумов на выходе (в полосе 20 МГц) — 40 мВ (размах, тип.), 100 мВ (для HB04U).
  • Защита от короткого замыкания — 5 с (1с для HB04U).
  • MTTF (по стандарту MIL-HDBK-217E) — до 2 млнчас, 200 тыс. час (для HB04U).
  • Корпус — DIP24 (227,511 мм) для PWR13xx, 5125,410,2 мм для HB04U.

Преимущества преобразователей серий PWR13xx и HB04U:

  • КПД — 75% (тип.), до 88% (для HB04U).
  • Электрическая прочность изоляции — 4000 В DC (рабочее) для PWR13xx и 3000 В DC для HB04U, 8000 В (тест, амплитуда). Проверке электрической прочности изоляции подвергаются все 100% преобразователей (серия PWR13xx), причем тестирование производится на переменном токе частотой 60 Гц и амплитудой 8000 В.
  • Низкая проходная емкость вход-выход (10пФ,тип.) позволяет снизить прохождение импульсных помех с входа преобразователя на его выход.
  • Очень низкий ток утечки (не более 2 мкА) позволяет использовать эти преобразователи для питания медицинских и измерительных устройств.
  • Рабочий температурный диапазон от –55 до +85°С (полная мощность) для PWR13xx позволяет использовать эти преобразователи в жестких условиях эксплуатации.
Таблица 3. Электрические параметры преобразователей серии NMS
Таблица 3. Электрические параметры преобразователей серии NMS

Преобразователи серии PWR13xx будут особенно полезны в системах сбора и обработки медицинских данных, системах управления производственными процессами и в системах обеспечения прецизионных измерений.

Серия NMS — это преобразователи с двумя выходами со средней точкой и выходной мощностью 2 Вт в корпусе DIP24.

Электрические параметры преобразователей серии NMS приведены в таблице 3.

Электрические характеристики преобразователей серии NMS:

  • Изменение выходного напряжения (при изменении Uвх на 1%) — <1,2%.
  • Изменение выходного напряжения (изменение нагрузки 3–100%) — <15%.
  • Уровень шумов на выходе (в полосе 20МГц) — <200 мВ (размах).
  • Защита от короткого замыкания — 1 с.
  • MTTF (по стандарту MIL-HDBK-217E) — до 747 000 час (при +25 °С).

Преимущества преобразователей серии NMS:

  • КПД — до 82%.
  • Электрическая прочность изоляции — 6000 В DC. Преобразователи полностью сертифицированы по стандарту EN60950 и могут с успехом применяться в телекоммуникационных приложениях.
  • Очень низкая проходная емкость (вход-выход) — 1,8–2,2 пФ. Такое низкое значение проходной емкости гарантирует низкий ток утечки и отличные динамические характеристики при наличии на входе импульсных помех.
  • Гибкое распределение мощности на выходах (до 1,8 Вт с одного плеча) — это свойство особенно важно при импульсной нагрузке, например, при питании интерфейсных схем.
  • Высота корпуса не более 9,4 мм — это гарантирует отсутствие касания корпуса преобразователя соседней печатной платы при установке в стойку.
  • Рабочий температурный диапазон — от 0 до +70 °С (полная мощность).

DC/DC-преобразователи с такой низкой проходной емкостью будут особенно полезны в условиях с высоким уровнем электромагнитных помех, например, для питания интерфейсов мощных электроустановок.

2-ваттные преобразователи в стандартных корпусах SIP4, SIP7 - элементарные кирпичики распределенной систмы электропитания

Преобразователи серии NML — это преобразователи с одиночным выходом, выпускаются в корпусе SIP4, а преобразователи серии NMH — это преобразователи с двумя выходами со средней точкой, которые выпускаются в корпусах SIP7 и DIP14.

Электрические характеристики преобразователей серий NML и NMH приведены втаблице 4. Внешний вид преобразователей приведен на рис. 1 и 2.

Таблица 4. Электрические параметры преобразователей серий NML и NMH
Таблица 4. Электрические параметры преобразователей серий NML и NMH

Примечание:
* В серии NML существуют модели только с входным диапазоном 5 и 12 В

Рис. 1. Преобразователи серии NML (2 Вт)
Рис. 1. Преобразователи серии NML (2 Вт)
Рис. 2. Преобразователи серии NMH (2 Вт)
Рис. 2. Преобразователи серии NMH (2 Вт)

Электрические характеристики преобразователей серии NML и NMH:

  • Точность установки выходного напряжения — 5%.
  • Изменение выходного напряжения (при изменении Uвх на 1%) — <1,2%.
  • Изменение выходного напряжения (изменение нагрузки 10–100%) — <10%.
  • Уровень шумов на выходе (в полосе 20МГц) — <200 мВ (размах).
  • Электрическая прочность изоляции вход-выход — 1000 В DC.
  • Защита от короткого замыкания: кратковременная.
  • MTBF (по стандарту MIL-HDBK-217E) — до 2 327 000 час (при +25 °С).
Таблица 4. Электрические параметры преобразователей серий NDL
Таблица 4. Электрические параметры преобразователей серий NDL

Преимущества преобразователей серий NML и NMH:

  • Гибкое распределение мощности на выходах (до 1,8 Вт с одного плеча для NMH) — это свойство особенно важно при импульсной нагрузке, например, при питании интерфейсных схем.
  • Рабочий температурный диапазон от –40 до +85°С (полная мощность), хранение при –50…+130°С, что позволяет широко использовать их в промышленных условиях эксплуатации.
  • Совместимость по расположению выводов с преобразователями 1-ваттных серий, что позволяет легко модернизировать печатную плату под новые требования.

DC/DC - преобразователи с одним стабилизированным выходом и входом дистанционного управления

Преобразователи серии NDL полезно использовать там, где требуется стабильное выходное напряжение при нестабильном входном напряжении. Возможность дистанционного включения-выключения преобразователя особенно полезна в приложениях сфлэш-ПЗУ, где требуется управляемый источник напряжения или в аппаратуре с батарейным питанием для снижения энергопотребления.

Преобразователи серии NDL выпускаются в корпусе SIP8. Электрические параметры ивнешний вид преобразователей приведен в таблице5.

Преимущества преобразователей серии NDL:

  • Широкий входной диапазон напряжений.
  • Выход, стабилизированный от изменений Uвх и нагрузки.
  • Долговременная защита от короткого замыкания.
  • Рабочий диапазон температур: –40…+85°С (полная мощность).

3-ваттный преобразователь с тремя выходами на -24, 48, -72В - универсальное средство для питания телекоммуникационной техники

Преобразователи серии NMT позволяют получить три выходных напряжения (–24, –48, –72В) из гальванически развязанного входного напряжения 5 или 12 В. Эти преобразователи разработаны для использования в телекоммуникационной технике для получения напряжения вызывного сигнала –72 В из имеющегося на плате питания 5 или 12 В.

Преобразователь также создает напряжения –24 и –48 В для питания микросхем управления вызовом и подкачки данных.

Таблица 5. Электрические параметры преобразователей серий NMT
Таблица 5. Электрические параметры преобразователей серий NMT

Примечания:

  • Iвых1 — все три канала одинаково нагружены.
  • Iвых2 — нагружен только один канал (–24, –48 или –72 В).
Таблица 6. Возможные конфигурации выходных напряжений преобразователей серии NMT
Таблица 6. Возможные конфигурации выходных напряжений преобразователей серии NMT
Таблица 7. Электрические параметры преобразователей серии HPR2XX
Таблица 7. Электрические параметры преобразователей серии HPR2XX

Схема преобразователя позволяет получить выходную мощность до 3 Вт на любом (одном) из выходов преобразователя при условии не превышения полной выходной мощности 3 Вт.

Электрические параметры преобразователей серии NMT приведены в таблице 5.

Еще одним из достоинств преобразователей этой серии является возможность получения до 4 сочетаний выходных напряжений, которые приведены в таблице 6. Это достигается возможностью сделать общим любой выход преобразователя.

Основные технические характеристики преобразователей серии NMT:

  • Изменение выходного напряжения (при изменении Uвх на ±10%) — <1,2%.
  • Изменение выходного напряжения (изменение нагрузки 3–100%) — <15%.
  • Уровень шумов на выходе (в полосе 20МГц) — <400 мВ (размах).
  • Защита от короткого замыкания — 1 с.
  • MTTF (по стандарту MIL-HDBK-217E) — до 145 тыс. час (при +25°С).
  • Рабочий диапазон температур: –40…+85°С (полная мощность).
  • Корпус — SIP8.

3-ваттный преобразователь с четырьмя изолированными выходами - безальтернативный вариант питания интерфейсов и ОУ

Преобразователи серии HPR2XX предлагают четыре изолированных двуполярных выходных канала для питания интерфейсных микросхем и операционных усилителей (ОУ).

Каждый изолированный канал обеспечивает до 750 мВт выходной мощности.

  • На печатной плате преобразователь занимает гораздо меньше места, чем несколько одиночных преобразователей.
  • Все каналы преобразователя работают на одной и той же частоте, что полностью исключает возможность возникновения биений и наложения спектров частот преобразования.

Электрические параметры преобразователей серии HPR2XX приведены в таблице 7.

Внешний вид преобразователя приведен на рис. 3.

Рис. 3. Преобразователи серии HPR2XX с четырьмя изолированными выходами (3 Вт)
Рис. 3. Преобразователи серии HPR2XX с четырьмя изолированными выходами (3 Вт)

Характеристики преобразователя HPR2XX:

  • КПД до 84%.
  • Встроенные фильтры на входе и выходе преобразователя.
  • Уровень шумов на выходе (в полосе 20МГц) — <0 мВ (размах, тип.).
  • Электрическая прочность изоляции вход-выход (выход-выход) — 750 В DC.
  • Рабочий температурный диапазон — от –25 до +85 °С (полная мощность).
  • Корпус — SIP (56x8,6x10,2 мм).
Рис. 4. Преобразователь серии WPC03R иегоупрощенная схема
Рис. 4. Преобразователь серии WPC03R иегоупрощенная схема

3- и 5-ваттные преобразователи с рабочим диапазоном температур -40...+85°C

Преобразователи серии WPC03R с выходной мощностью 3 Вт предлагают стабилизированные одиночные и двуполярные выходные напряжения и работают в широком диапазоне температур от –40 до +85°С без снижения выходной мощности.

Преобразователи этой серии могут выдерживать броски напряжений по входу до 200% от номинального входного напряжения (12, 24 или 48 В). Кроме того, эти преобразователи могут работать на емкостную нагрузку до600 мкФ. Все это позволяет рекомендовать данные преобразователи для работы в телекоммуникационной аппаратуре, на транспорте ив портативной аппаратуре.

Электрические параметры преобразователей серии WPC03R приведены в таблице 8.

Таблица 8. Электрические параметры преобразователей серии WPC03R
Таблица 8. Электрические параметры преобразователей серии WPC03R

Упрощенная схема преобразователя серии WPC03R приведена на рис. 4. Из схемы видно, что преобразователи имеют встроенные входные и выходные фильтры, что обеспечивает отраженный ток пульсаций на входе 50 мА (тип.) и уровень шумов на выходе 50 мВ (размах, тип.).

Электрическая прочность изоляции преобразователей с опцией L — 1500В DC, асопцией Е — 1000В DC.

Преобразователи серии WPC03R имеют стандартные конструктивные размеры и расположение выводов (опция L), совпадающие с преобразователями серии TEN3 фирмы TracoPower, серии BXA3 фирмы Artesyn, REC3 фирмы Recom и др.

Преобрвзователи серии WP06R

Преобразователи серии WP06R с выходной мощностью 5–6 Вт предлагают стабилизированные одиночные и двуполярные выходные напряжения и работают в широком диапазоне температур от –40 до +71°С без снижения выходной мощности.

Эти преобразователи имеют продолжительную защиту от короткого замыкания, защиту от перенапряжения на выходе и выпускаются в металлическом корпусе DIP24 (322010 мм) со стандартным расположением выводов.

Электрические параметры преобразователей серии WP06R приведены в таблице 9.

Таблица 9. Электрические параметры преобразователей серии WP06R
Таблица 9. Электрические параметры преобразователей серии WP06R

По дополнительному заказу (опция R) возможно изготовление преобразователей с входом дистанционного включения-выключения, что расширяет область применения данных преобразователей в аппаратуре с батарейным питанием.

Хотя уровень шумов на выходе преобразователей серии WP06R достаточно мал (30 мВ, размах, тип.), компания C&D Technologies предлагает схему дополнительного выходного фильтра, снижающего уровень помех на 20 дБн.

Пример такого фильтра для преобразователя WP06R48S05(R) приведен на рис. 5.

Рис. 5. Пример выходного фильтра, снижающего уровень шумов на 20 дБн для WP06R48S05(R)
Рис. 5. Пример выходного фильтра, снижающего уровень шумов на 20 дБн для WP06R48S05(R)

Преобразователи серии WP06R имеют электрическую прочность изоляции 1500В DC, ток утечки 15 мкА (эфф., тип.) и рабочую частоту преобразования 200 кГц (тип.). MTTF составляет 1,2 млн час.

Преобразователи серии WP06R имеют стандартные конструктивные размеры и расположение выводов, совпадающие с преобразователями серии TEN5 фирмы TracoPower, REC5 фирмы Recom и др.

9-ваттные преобразователи с низким уровнем помех на выходе для питания аналоговых схем

Преобразователи серии PWR51XX предназначены для получения высокостабильного (<0,01%/°C в диапазоне температур –25… +85°С), с низким уровнем шумов на выходе(6 мВ размах, тип.) двухполярного выходного напряжения со средней точкой для питания прецизионных аналоговых схем.

Входной диапазон напряжений 5В±5%, выходные напряжения ±12В/±375мА (PWR5104) или ±15В/±300мА (PWR5105).

Преобразователи обеспечивают крайне высокую стабильность выходных напряжений:

  • Начальная точность установки выходных напряжений — ±0,5%.
  • 0,02% (тип.) от изменения входного напряжения в пределах 4,75–5,25 В.
  • 0,04% (тип.) от изменения нагрузки в пределах 10–100% от номинальной.

Ток утечки не превышает 15 мкА и проверяется у 100% преобразователей. Преобразователи выпускаются в стандартном корпусе с размерами 515110,2 мм, экранированы с шести сторон и имеют встроенные входные и выходные фильтры. Рабочий диапазон температур — от –40 до +85°С, КПД — до 75%.

Эти преобразователи будут очень полезны в промышленных системах управления, телекоммуникационной технике, медицинских системах, бортовом оборудовании и системах автоматизированного контроля параметров продукции.

DC/DC-преобразователи C&D Technologies с выходной мощностью 1,5–9 Вт имеют множество применений в телекоммуникационной технике и системах управления производственными процессами, которые невозможно описать в одной статье. Примеры применения преобразователей и подробную техническую документацию можно найти на сайте компании — www.cdpoweronline.com.

В следующей статье серии будут рассмотрены DC/DC-преобразователи с выходной мощностью 10–25 Вт.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке