Низковольтные DC/DC конвертеры компании MDI

11 Низковольтные DC/DC конвертеры компании MDI

Для удовлетворения запросов потребителей компания MDI расширила линейку своих полнофункциональных гибридных DC/DC конвертеров в сторону входных напряжений низковольтного диапазона от 8 до 40 В. Границы этого диапазона соотносятся, как пять к одному, что фактически превосходит аналогичные показатели для всех гибридных конвертеров. Данные DC/DC конвертеры являются развитием линейки полнофункциональных гибридных DC/DC конвертеров с номинальным входным напряжением 28 В.

Таблица 6 Низковольтные DC/DC конвертеры MDI
Выходная мощность, Вт Модель
5 3061
6,5 3062
20 3113
30 3378
50 3114

Для того, чтобы потребитель в полной мере смог воспользоваться всеми преимуществами таких конвертеров, необходимо подробно объяснить, каким изменениям в процессе этой модернизации подверглись основные узлы полнофункционального гибридного конвертера.
1). Чтобы использовать во входных фильтрах различных конвертеров одинаковые компоненты, номинальное значение входного тока для фильтра принимают равным току, который протекает при входном напряжении конвертера 16 В. Если поддерживать величину выходной мощности конвертера неизменной, то при уменьшении входного напряжения с 16 В до 8 В, входной ток будет пропорционально расти. Для того, чтобы ток через входной фильтр не выходил за пределы, установленные для входного напряжения 16 В, номинальную выходную мощность таких низковольтных конвертеров пропорционально снижают, так, что для конвертера с номиналом 8 В она составляет 50 % от мощности конвертера с номиналом 16 В. Поэтому при выборе модели конвертера пользователю следует учитывать некоторые изменения в параметрах низковольтных изделий.
2). Для работы с пониженным входным напряжением соотношение количества витков первичной и вторичной обмоток основного трансформатора было уменьшено, в большинстве случаев, на 50 %. Это привело к удвоению пикового значения тока разряда входного конденсатора. Такой рост пиковых токов повышает уровень низкочастотных кондуктивных помех приблизительно на 6 дБ по сравнению со стандартной моделью конвертера номиналом 28 В. Поэтому рабочая частота преобразования была увеличена до 300 кГц вместо 180-200 кГц в стандартной модели с номиналом 28 В. Это позволило существенно снизить отрицательный эффект от увеличения импульсного входного тока.
3). В связи с увеличением входного тока приходится снижать величину падения напряжения на входном ключевом каскаде. Поэтому в качестве ключа обычно применяются полевые транзисторы с наименьшим из возможных номинальных напряжений. Это не позволяет использовать такие конвертеры в системах, где могут возникать перенапряжения, достигающие 80 или 100 В.
4). При работе в номинальном диапазоне температур для запуска схемы ШИМ конвертера требуется напряжение не менее 9,5 В. Однако, после запуска конвертер может работать от напряжения 8 В. Необходимое для начала работы схемы ШИМ стартовое напряжение вырабатывается вспомогательной схемой запуска, реализованной на биполярном транзисторе. После запуска конвертера питание ШИМ осуществляется от отдельной обмотки основного трансформатора, в обход вспомогательной схемы запуска. Для работы в низковольтном исполнении стартовая схема была модифицирована, чтобы по возможности устранить излишнее падение напряжения. Кроме того, резистор в стартовой схеме заменен диодом со смещением от генератора тока.
5). В семействе низковольтных конвертеров функция запрета (Inhibit), которая обычно используется в стандартных модулях с номиналом 28 В, заменена на инверсную (Inhibit-not). Это означает, что конвертер не работает, когда его вход запрета (вывод 2) подключен к общему проводу. Для управления входом запрета рекомендуется использовать открытый коллектор транзистора с минимальным значением допустимого напряжения 20 В. Инверсная реализация функции запрета характеризуется большей помехоустойчивостью, чем прямая, поэтому она и применяется в низковольтных конвертерах.