Работа конвертеров при низкой нагрузке

выбрать отображение

2 Работа конвертеров при низкой нагрузке

Характеристики конвертеров компании MDI соответствуют спецификациям лишь при условии соблюдения требований к минимальным токам нагрузки, приведенным в каталоге MDI для каждой модели. Ниже рассмотрены некоторые особенности применения конвертеров различного типа при малых нагрузках.

2.1 Конвертеры всех типов

Конвертеры компании MDI не могут выходить из строя по причине слишком низкой величины нагрузки, либо ее отсутствия в режиме холостого хода. Большинство конвертеров (хотя и не все) обеспечивают стабилизацию выходного напряжения, как при малой нагрузке, так и при ее отсутствии. Значение нестабильности выходного напряжения обычно измеряется при 10 % и 100 % от максимальной нагрузки.

2.2 Одноканальные конвертеры

Конвертеры с одним выходом обеспечивают номинальное выходное напряжение, не требуя минимальной нагрузки. (Исключением являются одноканальные конвертеры с выходным напряжением менее 5 В моделей 5000, 7000, 8000 и 9000 с трансформаторной обратной связью.)
Рекомендуемая минимальная величина нагрузки составляет 10% максимальной. При необходимости работы с более низким значением нагрузки следует получить соответствующие консультации у производителя. Однако при токах нагрузки менее 10% максимального значения, характеристики конвертеров по ряду параметров (уровень пульсаций выходного напряжения, коэффициент стабилизации по напряжению, выходное сопротивление) могут ухудшаться, хотя и остаются на удовлетворительном для большинства применений уровне.
Одноканальные конвертеры компании MDI с выходным напряжением 24 В и выше в действительности представляют собой двухканальные конвертеры, в которых средняя точка не используется.

2.3 Двухканальные конвертеры

Конвертеры с двумя выходами обеспечивают номинальное выходное напряжение, не требуя минимальной нагрузки. Двухканальные конвертеры обеспечивают стабилизацию выходного напряжения как положительной, так и отрицательной полярности. Наилучшие параметры стабилизации достигаются при сбалансированности (равенстве) нагрузок на обоих выходах конвертера. Как было отмечено выше, конвертеры сохраняют приемлемые параметры при разбалансе нагрузок в пределах от 10 % до 90 % . При асимметрии нагрузок свыше 90 % разбаланс выходных напряжений может превышать 10 % .
Если же оба выхода нагружены слабо, либо вовсе не нагружены, то выходные напряжения остаются сбалансированными.

2.4 Трехканальные конвертеры

В стандартных трехканальных DC/DC конвертерах компании MDI основным всегда является выход с напряжением +5 В. Во всех полузаказных и заказных DC/DC конвертерах основным называется выход с максимальной выходной мощностью. Для стабилизации наиболее мощного выхода в конвертерах, как правило, используется ШИМ, что позволяет обеспечивать максимальное значение КПД. Остальные два выхода обычно снабжаются двумя встроенными интегральными линейными стабилизаторами, за исключением трехканальных конвертеров с двумя нестабилизированными выходами (модель 3138-TXX).
Выходные напряжения линейных стабилизаторов на, так называемых, дополнительных выходах конвертера, указаны в спецификациях, и обычно равны ±15 В, ±12 В или ±5 В. Нестабилизированное внутреннее напряжение, поступающее на линейный стабилизатор, называется входным напряжением стабилизатора. Для достижения приемлемого значения КПД необходимо минимизировать падение напряжения на линейном стабилизаторе. Следовательно, необходимо минимизировать входное напряжение стабилизатора, поскольку его выходное напряжение фиксировано.
Входное напряжение стабилизатора изменяется пропорционально изменению нагрузки на основном выходе конвертера. При уменьшении тока основного выхода конвертера, входное напряжение стабилизатора также уменьшается. Поэтому, если величина нагрузки на основном выходе трехканального конвертера уменьшается ниже минимально допустимого значения, которое указано в его спецификации, то линейные стабилизаторы оказываются не в состоянии отдать максимальный ток в нагрузку через дополнительные выходы конвертера.
На дополнительных выходах трехканального конвертера величину нагрузки можно безболезненно снижать вплоть до нулевого значения тока.

2.5 Нестандартные применения

Для того, чтобы определить, можно ли использовать конкретный DC/DC конвертер в случае несбалансированной нагрузки, либо при величине нагрузки ниже минимально допустимого спецификациями значения, заполните копию запроса Custom Specifier и отошлите в адрес компании MDI. Сначала мы попытаемся подобрать одну из стандартных моделей, которая удовлетворяла бы указанным требованиям. Если это окажется невозможным, MDI предложит изготовить полузаказную модель с параметрами, соответствующими указанным требованиям. Это может оказаться простой модификацией стандартной модели, в которой будет использован другой тип диода, или добавлены один — два витка в обмотку трансформатора.