Изолированные DC/DC-преобразователи от GE Energy

Опубликовано в номере:

 

 

Разнообразие модульных источников питания, применяемых в приборах, устройствах и системах телекоммуникаций, чрезвычайно велико, при этом практически любой источник питания может применяться в том или ином телекоммуникационном устройстве. В качестве наиболее надежных источников питания для телекоммуникаций статья предлагает изолированные DC/DC- преобразователи формата brick от всемирно известного производителя GE Energy.

Преобразователи доступны в виде стандартных изделий с широким выбором конфигураций по преобразованию мощности и напряжения. Вот почему их часто называют силовыми кирпичиками (brick), которые, подобно Lego, могут быть составлены в различных конфигурациях для удовлетворения любых потребностей заказчика.

Увеличение производительности достигнуто благодаря внедрению распределенной архитектуры, высокоскоростных устройств, требующих лучшего регулирования порядка величины по сравнению с преобразователями предыдущего поколения, а также благодаря усилиям по снижению шумового загрязнения на уровне плат.

Уже более 30 лет встраиваемые DC/DC-преобразователи GE Energy снабжают высоконадежными решениями широкий спектр применений в сфере телекоммуникаций. Изолированные модули, известные как BMPs (Board Mounted Power), являются надежным, недорогим и эффективным решением в постоянно меняющихся потребностях рынка.

DC/DC-модули для телекоммуникационных приложений представляют собой низкопрофильную конструкцию, обеспечивающую необходимый зазор между платами в кассетном конструктиве. Температура равномерно распределена по всей поверхности модуля, и локальные перегревы отсутствуют. Модули могут работать без дополнительного обдува при температуре 85 °С, а также выдерживать кратковременный нагрев до 105 °С.

В любой телекоммуникационной и цифровой системе остро стоит вопрос КПД и энергосбережения. В DC/DC-преобразователях обеспечивается высокий КПД до 96% за счет применения современных схемотехнических и конструктивных решений (например, специальной конструкции силовых трансформаторов), кроме того, модули имеют вход дистанционного включения/выключения для обеспечения режима энергосбережения и высокой плотности мощности.

 

Рекомендации по компоновке

Опыт показывает, что высокая производительность зависит от правильной компоновки, в то время как компенсация потерь производительности при неправильной компоновке представляет большую сложность.

Существует большой выбор компоновки входных и выходных напряжений преобразователя, но имеется и обратная сторона. Производитель определяет производительность и доступный набор характеристик стандартного изделия. Для пользователя важно понимать как преимущества производительности, так и ограничения данных стандартных составляющих.

Поскольку большинство встроенных преобразователей содержат только базовые регулирующие элементы, дополнительные схемы добавляются непосредственно пользователем для обеспечения требуемой производительности и защитных характеристик. Например, такими функциональными блоками, как: защита от пускового броска тока, блок защиты от электромагнитных помех, блок термозащиты и дополнительный блок выводной фильтрации.

 

На что стоит обратить внимание?

Проблему могут представлять электромагнитные помехи, так как переменная скорость коммутации может приводить к изменению уровня электромагнитной эмиссии. Преобразователи GE ENERGY в данном силовом диапазоне отличаются низким уровнем излучения, то есть они в наименьшей степени могут стать причиной проблем с производительностью.

Опыт показал, что неизолированные DC/DC-преобразователи с постоянной частотой гораздо более просты в управлении с точки зрения снижения электромагнитных помех и гораздо более удобны для теста производительности, выполняемого в ходе определения уровня излучения системы.

Другой очень важный аспект — это модульная структура. Многие производители создают свои модули с расчетом на стандартную компоновку. И хотя промышленный стандарт для механической компоновки изделий отсутствует, такой стандарт, как правило, устанавливается промышленным лидером или поставщиком, который первым вывел свой продукт на рынок. При этом подобная схема стандартной компоновки может быть крайне неверной. Компоновка подобных устройств постоянно меняется, поэтому необходимо быть осторожными. Модули не являются взаимозаменяемыми компонентами. В большинстве случаев они разрабатываются с применением различной сетевой топологии и могут характеризоваться широким спектром электрической производительности. По крайней мере, они точно окажут влияние на уровень электромагнитного излучения. При необходимости взаимодействия между модулями, например для распределения тока, они не могут быть соединены между собой. Таким образом, перед рассмотрением возможности замены модулей одних производителей на модули других необходимо всегда проводить тщательный анализ.

Важно помнить, что преобразователь постоянного тока является источником высокочастотных помех. В этой связи наличие электромагнитных помех вблизи преобразователя является ключевым фактором. Большинство модулей оборудованы пятисторонним экранированием, которое препятствует проникновению излучения от соседних компонентов на монтажной плате. Шестая сторона, направленная на плату, как правило, не экранируется. В этом случае рекомендуется организовывать шину заземления непосредственно под модулем, на его корпусе, чтобы обеспечить шестистороннее экранирование.

 

Источники питания GE ENERGY

GE Energy располагает одной из самых обширных линеек встраиваемых изолированных DC/DC-преобразователей. Остановимся подробнее на каждой из серий.

Серия Барракуда

Barracuda series GE EnergyНовые, полностью регулируемые источники питания Barracuda® с цифровым управлением, выходы на 9,6–12 В, до 33 А.

Преобразователи, представленные в формате 1/8 и 1/4 brick, используют технологию синхронного выпрямления и инновационные методы компоновки для повышения эффективности. Модули имеют КПД 96%, малые потери, не требуют установки радиатора или принудительного охлаждения.

Модули работают в диапазоне входного напряжения от 36 до 75 В и имеют один изолированный регулируемый выход, а также встроенный фильтр для уменьшения помех.

Серия Barracuda совместима с DOSA-стандартом. Имеет аналоговое или цифровое управление по системной шине PMBus™.

Серия Orca

Orca series GE EnergyСерия Orca — еще одно семейство нового поколения полностью регулируемых изолированных DC/DC-преобразователей, монтируемых на печатную плату.

На основе стандартов DOSA модули серии Orca обеспечивают до 450 Вт выходной мощности, с входным диапазоном напряжения от 36 до 75 В и выходным напряжением 28 В или 32 В, обладают функцией защиты от падения напряжения, перегрузки по току, короткого замыкания и перегрева.

Архитектура Lineage Power Efficiency ™ серии Orca позволяет обеспечить КПД более чем 94%.

Данное семейство обладает запатентованной технологией перестраиваемого цикла Tunable Loop™, которая значительно уменьшает габариты и монтажные размеры, при этом повышая надежность и производительность, а также сохраняет доступность цены.

Источники питания предназначены для использования в суровых условиях окружающей среды до 100 °C, не требуют дополнительной системы терморегулирования.

Серия призвана снизить издержки и повысить энергоэффективность для сотовых базовых станций, дистанционных радио датчиков, распределенных антенных WiMAX систем.

Серия Stingray

Stingray series GE EnergyЭнергосберегающие DC/DC- модули серии Stingray в формате 1/8 и 1/16 brick ориентированы на широкий спектр телеком и датаком–оборудования, могут использоваться в качестве ВИП, изолированной шины, а также для питания МС и МК. Удобная компоновка позволяет эффективно использовать миниатюрные размеры платы.

Данные изолированные DC/DC-преобразователи имеют мощность до 82 Вт и способны обеспечить точное регламентированное выходное напряжение (3,3 В / 5,0 В / 12 В) для широкого диапазона входного напряжения 36–75Vdc с полной нагрузкой. КПД 92%, входной ток в режиме холостого хода не больше 30 мА.

Особенности: температура хранения от –55 °C до +125 °C, уставка выходного напряжения ±1,5%, поверхностный монтаж (-S suffix), дистанционное управление включением/выключением, обеспечение до 25 А на выходе.

Серия Hammerhead

Hammerhead series GE EnergyСерия Hammerhead представляет 75–В DC/DC-преобразователи с ультрашироким диапазоном входных напряжений от 18 до 75 В, стабилизированным выходом в 3,3, 5,0 и 12 В. Используемая технология Total Efficiency™ позволяет сократить потери на 50%, тем самым увеличить КПД до 93% при максимальных нагрузках.

Модули Hammerhead позволяют строить изолированные системы питания, обеспечивают гарантированную гальваническую развязку от первичных источников питания и выдерживают пробойное напряжение до 2250 В.

Серия Hammerhear обеспечивает стабильную работу при температурах от -40 °C до +85 °C, что позволяет использовать данные модули в робототехнике, системах контроля и метрологии, медицине, навигационных системах, автомобильной электронике и системах мобильной связи.

Использование новейших технологий в области стандартизации компонентов и процессов, жесткий подход к вопросам качества и надежности — призваны удовлетворить самые высокие требования инженеров и конструкторов. Новые модули совместимы со стандартом DOSA, выполнены в формате 1/8 brick (опционно до 1/16 — 1х1 brick), с вариантами монтажа как на поверхность, так и в штыревом исполнении (на ножках).

Стандартные функции: дистанционное управление включением/выключением, удаленный доступ (мониторинг состояния), регулировка выходного напряжения, защита от перенапряжения, перегрузки по току и от перегрева. По экономическим показателям серия обладает наилучшим соотношением цена-качество и позволяет строить системы с наименьшими затратами.

 

Заключение

Источники питания GE ENERGY обеспечивают подходящее решение для широкого круга применений, включая и ряд применений со специальными требованиями к источникам питания. Встраиваемые изолированные DC/DC-преобразователи серий Orca, Barracuda, Stingray и Hammerhead обладают высоким КПД, инновационной запатентованной технологией перестраиваемого цикла Tunable Loop™ и компактным размером, при этом сохраняя надежность, производительность и эффективность по доступным ценам. Все это позволяет легко моделировать преобразователи в уникальные системы, адаптировать их и быстро выводить на рынок.

 

Семейство изолированных DC/DC–преобразователей от GE Energy

Источники питания Barracuda series GE EnergyBarracuda

  • широкий диапазон входного напряжения: от 36 до 75 В;
  • стабилизированный выход 12 В, до 33 А;
  • высокая эффективность: КПД 96%;
  • аналоговое или цифровое управление по системной шине PMBus™.

 

Источники питания Orca series GE Energy

Orca

  • выходная мощность 82 Вт;
  • стабилизированный выход: 3,3 В / 5,0 В / 12 В, до 25 А;
  • фиксированная внутренняя частота (300 кГц)
  • температура хранения –55 °C… +125 °C.

 

Источники питания Stingray series GE Energy

Stingray

  • выходная мощность до 450 Вт;
  • технология перестраиваемого цикла Tunable Loop™;
  • широкий диапазон рабочих температур: –40 °C… +100 °C;
  • КПД 94%.

 

Источники питания Hammerhead series GE Energy

Hammerhead

  • широкий входной диапазон от 18 до 75 В;
  • стабилизированный выход 3,3 В/ 5,0 В / 12 В;
  • варианты исполнения: в плату или поверхностный монтаж;
  • напряжение изоляции 2250 В.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *