Рубрики
Электрическая сопоставимость

Компактные источники питания AC/DC, устойчивые к наружным воздействиям

Компактные источники питания AC/DC, устойчивые к наружным воздействиям Виктор Жданкин Обеспечение надежной эксплуатации источников питания AC/DC со встроенными корректорами коэффициента

Компактные источники питания AC/DC, устойчивые к наружным воздействиям Виктор Жданкин

Обеспечение надежной эксплуатации источников питания AC/DC со встроенными корректорами коэффициента мощности при завышенных и пониженных температурах среды является сложный задачей, в особенности в тех случаях, когда они используются в аппаратуре, установленной снутри помещений, и в внешнем электрическом оборудовании, имеющем ограничения по массо-габаритным показателям.

Компактные DC/DC-преобразователи используются в миллионах электрических изделий и систем, при этом подавляющее большая часть из их находится в зависимости от входного (front-end) источника питания, который конвертирует напряжение первичной сети в выпрямленное и отфильтрованное напряжение, поступающее на DC/DC-преобразователи. Предельные уровни эмиссии гармонических составляющих тока приводятся в ГОСТ Р 51317.3.2-99 (МЭК 61000.3.2). Для улучшения гармонического состава тока, потребляемого от питающей сети, используются корректоры коэффициента мощности (ККМ). Обеспечение устойчивой работы в жестких критериях среды, в ограниченном пространстве, при максимально больших и низких температурах для разработчиков аппаратуры является сложной задачей.

Классические решения в распределенных системах электропитания

В обычных системах, построенных по распределенному принципу, на печатной плате для ускорения переходных процессов и увеличения эффективности располагаются DC/DC-преобразователи без гальванической развязки меж входом и выходом, в конкретной близости от точки приложения нагрузки (point-of-load — POL) [1]. Преобразователи POL обеспечиваются электропитанием от DC/DC-преобразователей большой мощности с гальванической развязкой, которые также установлены на печатной плате. Эти преобразователи обычно снабжаются напряжениями 48 либо 24 В от крупногабаритного источника питания AC/DC со интегрированным ККМ и принудительным воздушным остыванием, установленного в системном корпусе, находящемся за пределами печатной платы (рис. 1).

Компактные источники питания AC/DC, устойчивые к наружным воздействиям

Этот способ является полностью оптимальным для большинства применений. Но в тех случаях, когда система электропитания должна обеспечивать питанием аппаратуру, размещаемую в корпусе вне помещения и занимающую малый объем, более всераспространенным является решение на базе 1-го модуля в формате brick.

Улучшенные способы рассредотачивания электропитания

Большие производители DC/DC-преобразователей, такие как TDK-Lambda, поставляют формирующие высочайшее выходное напряжение (обычное значение 360 В) модули входных преобразователей переменного напряжения в неизменное со интегрированным ККМ, созданные для установки на интегральную схему. Эти модули пичкают электропитанием DC/DC-преобразователи завышенной мощности (400-700 Вт), выполненные в корпусах форматов half-brick и full-brick, которые способны работать с высочайшими входными напряжениями (от 200 до 400 В). Преимущество данного способа заключается в размещении всех силовых компонент на одной и той же печатной плате, за счет чего уменьшаются размеры конечного изделия и становятся ненадобными межкомпонентные соединительные силовые проводники (рис. 2).

Компактные источники питания AC/DC, устойчивые к наружным воздействиям

Компактные источники питания AC/DC, устойчивые к наружным воздействиямВходные модули AC/DC с интегрированным ККМ требуют внедрения неких наружных пассивных компонент (накопительные и фильтрующие конденсаторы и т. д.), но площадь, нужная для этих компонент, меньше по сопоставлению с наружными источниками питания AC/DC в железных корпусах. Эти наружные составляющие могут быть установлены автоматом при производстве печатной платы. Дополнительным преимуществом использования модулей будет то, что отвод тепла осуществляется через железное основание корпуса, потому возможно обойтись без вентиляторов благодаря остыванию, осуществляемому средство