Преобразователи AC-DC позволяют создать источник питания, эффективно работающий в стационарных приложениях, но такие приложения могут использовать одновременно несколько вариантов питания. Кроме того, устройствам с автономным энергоснабжением часто необходимо пониженное значение напряжения. Осуществить это можно посредством неизолированных преобразователей (линейных или импульсных), формирующих дополнительные значения питания из основного. Использование преобразователей линейного типа может оказаться менее эффективным, так как в случае большого перепада между напряжениями основного и дополнительного питаний значительная часть энергии будет просто преобразована в тепло, породив дополнительную проблему охлаждения. Но применение таких преобразователей невероятно удобно из-за их простоты. С их использованием построено множество проектов, в том числе и неэффективных. Компания Mornsun предлагает решение, которое не только не уступает удобству использования линейных преобразователей, но и имеет преимущества по экономичности, габаритам и отсутствию необходимости установки радиатора – это применение импульсных неизолированных понижающих преобразователей постоянного тока серии K78xx-500R3-xx (рис. 1, 2). Их КПД достигает 96%, а ток потребления в режиме холостого хода составляет десятые доли миллиампер. Большинство модулей этой серии имеет посадочное место, аналогичное популярным линейным регуляторам напряжения серии 78xx в корпусе KT-28-2 (TO-220). Это позволяет использовать новые модули в старых проектах, почти или совсем не затрачивая ресурсов на изменения.
Основные характеристики серии K78xx-500R3-xx:
- КПД до 96%;
- Максимальное входное напряжение: 36 В DC для положительной полярности, 18…32 В DC для отрицательной;
- Варианты выходного напряжения: 3.3; 5; 6.5; 9; 12; 15 В DC (в том числе отрицательной полярности);
- Рабочая температура: -40…85 °С;
- Совместимость посадочного места с линейными 78хх;
- Ток потребления холостого хода: 0.1…0.3 мА;
- Защита выхода от короткого замыкания;
- Инвертированное включение;
- Соответствие стандартам EN62368/IEC60950/UL60950
Еще одно преимущество использования ИП заключается в том, что многие модули могут быть включены не только в обычном, но и в инвертированном варианте, то есть выдать напряжение отрицательной полярности (рис. 3). Это позволяет легко получить двухполярное питание без изменений схемотехники источника входного напряжения. Есть лишь некоторые ограничения, в частности, максимальная мощность преобразователя в инвертированном включении меньше номинальной, а КПД имеет бóльшую зависимость от нагрузки (рис. 4).
Как и всем ИП, модулям серии K78xx-500R3-xx свойственно ограничение максимальной возможной нагрузки при высокой температуре. Однако благодаря высокому КПД работа в условиях сильного нагрева редко происходит по вине преобразователя. Как правило, это происходит из-за внешних факторов или при отсутствующем естественном охлаждении. Модули K78xxJT-500R3-LB аналогичны K78xx-500R3-LB, но не предназначены для инвертирования напряжения.
Иногда устройства умного дома и IoT могут предъявлять очень жесткие требования по габаритам, эффективности и режимам работы. Высокая рабочая температура, регулировка напряжения и контроль включения, высокая эффективность, миниатюрный размер – это характеристики модулей преобразователей четвертого поколения серии K78xxMT-500R4. Выполненные в монолитном корпусе для поверхностного монтажа высотой всего 3.1 мм (рис. 5), они дают конкурентное преимущество при производстве, так как автоматический монтаж для них не отличается от остальных SMD-компонентов и не требует отдельных операций, в отличие от преобразователей с выводами для сквозного монтажа. Малая высота корпуса обеспечивает создание очень тонких устройств, а высокий КПД минимизирует проблему охлаждения.
Основные характеристики серии K78xxMT-500R4:
- КПД до 92%;
- Максимальное входное напряжение: 36 В DC для положительной полярности, 21…32 В DC для отрицательной;
- Варианты выходного напряжения: 3.3; 5; 6.5; 9; 12; 15 В DC (в том числе отрицательной полярности);
- Рабочая температура: -40…105 °С;
- DFN-корпус: 9.0х7.0×3.1 мм;
- Ток потребления холостого хода: 0.1 мА;
- Защита выхода от короткого замыкания;
- Инвертированное включение;
- Подстройка напряжения и управление работой;
- Защита от статического электричества (ESD): 6 кВ (2 кВ в случае неподключенных выводов);
- Шумы и пульсации, размах: номинальные 20 мВ, максимальные 45 мВ;
- AEC-Q100
На рис. 6 показана схема применения K78xxMT-500R4. Внутри модуля уже интегрирован резистивный делитель, параметры которого указаны в документации. Делитель напряжения на резисторах Ra1/2 не является обязательным, но позволяет изменять значение выходного напряжения в некоторых пределах.
Инвертированное включение (отрицательная полярность) осуществляется аналогично рассмотренной выше серии K78xx-500R. В этом случае характеристики преобразователя также изменяются в меньшую сторону.
ИП серии K78xxMT-500R4 почти не имеют аналогов среди других производителей по эффективности и миниатюрности. Использование компонентов компании Mornsun для реализации источников питания устройств умного дома и IoT – это успешное и надежное решение, обеспечивающее возможность экономичной пролонгации актуальности существующих проектов и создание новых, современных и конкурентоспособных приложений.
Производители: MORNSUN
Разделы: DC-DC преобразователи
