Добрый день, дорогие друзья! Мы продолжаем серию видео-обзоров DC/DC преобразователей, разработанных компанией «Вольтбрикс».
Сегодня мы рассмотрим построение вариантов систем электропитания на основе низкопрофильных высоконадежных модулей VDMC и дополнительно разработанных к этой линейке модулей фильтрации и модулей удержания напряжения. Ознакомимся с техническими характеристика, а также посмотрим на систему в работе.
Мы разработали системы электропитания мощностью на 50 и 120 Вт, в двух конструктивных исполнениях.
В их основе используется 3 модуля:
-активный фильтр-ограничитель VFPC;
-модуль удержания напряжения VHA;
-преобразователь серии VDMC.
Остановимся чуть подробнее на каждом.
Преобразователи серии VDMC . На данный момент разработан мощностной ряд: 25, 50, 120 и 200 Вт. Более подробно про характеристики вы можете посмотреть в предыдущем ролике https://dzen.ru/video/watch/6492c96dcdc3c01bccf76b3f
В дополнение к преобразователю устанавливается активный фильтр ограничения VFPC, предназначенный для фильтрации помех во входных цепях модуля электропитания, а также для ограничения входного перенапряжения величиной до ±250 В в течение 200 мс. На данный момент реализованы исполнения с проходным током 6 и 10А.
Также установлен модуль удержания напряжения VHA, предназначенный для реализации бесперебойной работы системы питания и аппаратуры при кратковременных прерываниях питания и снижения напряжения до 0 В. Модуль за счет внешних ёмкостных элементов, обеспечивает их заряд установленным током и напряжением. Имеет возможность выдачи аварийных, информационных сигналов, а также имеет возможность установки порога переключения при работе от входной сети и от ёмкостных накопителей. На данный момент разработаны исполнения с проходным током 6 и 30 А и максимальным входным напряжением до 50 В.
У всех трех серий расширенный температурный диапазон от -55 °С до +105 °С.
В данной статье мы более подробно остановимся на исполнении системы питания мощностью на 50 Вт.
Общие характеристики системы следующие:
Обратим ваше внимание на выходное напряжение 9В, ток нагрузки 5,5 А, стабильная работа при переходном напряжении +-250В и пропадание напряжения на 100мс.
Также, предлагаем рассмотреть электрическую схему:
В составе системы используются: модуль активной фильтрации VFPC06B, модуль удержания напряжения VHA06B, и сам модуль электропитания VDMC50В09. Набор внешних конденсаторов суммарной емкостью 7280 мкФ и дополнительные конденсаторы в обвязке, для стабилизации работы и сглаживания переходных процессов.
Перейдем к испытаниям.
Тестировать систему питания будем по следующей схеме стенда:
Наша задача проверить работоспособность системы в следующих режимах, первый из которых - это стабильная работа во всем диапазоне входного напряжения.
Мы подключили систему к лабораторному источнику питания. Плавно увеличиваем напряжение, проверяем весь входной диапазон от 9-40В — все работает стабильно.
Вторая задача - это устроить провал входной сети до 0 В.
Мы подключили систему в сеть от номинального напряжения 28 В — выключаем источник питания и видим на осциллограмме, что после снижения входного напряжения до 9В система переключает питание на накопительные конденсаторы и продолжает работу около 150мс, поддерживая выходное напряжение 9В и мощность 50Вт.
Следующим этапом мы проверим провал входной сети до 0 В на 120 мс.
Мы подключаем программируемый источник питания, делаем включение на 7 сек для того, чтобы успели зарядиться внешние конденсаторы. И проверяем провал на 120мс. Как видим, система питания отрабатывает провал без каких-либо отклонений.
Дополнительно мы измерили КПД в различных точках входного напряжения и нагрузки. Получившиеся результаты представили на графике.
Далее в специальной лаборатории мы провели измерения уровня кондуктивных помех входной сети для нашей системы.
Результаты измерений в различных диапазонах представлены на экране.
Далее мы проведем проверку на работоспособность при выбросе в 250 В.
Мы подключаем специальную плату, которая по нажатию на кнопку подаёт одиночный импульс в +250 В длительностью около 150мс.
Пронаблюдаем, как будет фильтр ограничитель VFPC отрабатывать данный выброс.
Как видим по осциллограмме, при выбросе входного напряжение выходное напряжение системы осталось стабильным.
Хочется обратить внимание, что при резком изменении напряжения возникает переходной процесс. Происходит это из-за индуктивности проводников. Чем длиннее и тоньше будут провода, тем длительнее и с большей амплитудой будет переходное отклонение. А при превышении напряжения 250В фильтр ограничитель VFPC может выйти из строя. Поэтому тестируя, просим учитывать эту особенность.
А сейчас проверим работоспособность системы при отрицательном напряжении -250 В.
Меняем полярность входного напряжения на лабораторном источнике, подаем напряжение на модуль, возвращаем напряжение к нормальному значению и включаем систему. Защита VFPC заключается в разрыве линии питания при появлении отрицательного напряжения, а для преобразователя в нашей системе - это означает пропадание входного напряжения. Работу при пропадании мы с вами рассмотрели в начале наших экспериментов. Как видно, система включилась и стабильно работает.
Сегодня мы с вами протестировали систему питания, разработанную на основе преобразователей серии VDMC и дополнительных модулей. Также рассмотрели варианты конструктивных исполнении систем, характеристики и даже проверили одну из них в работе.
Получившиеся результаты измерений можно увидеть в таблице.
Выбросы до 250 В и провалы до 0 и -250 В — система выдержала, а также по электромагнитной совместимости помехи до 45 дБ.
Если вам понравилось решение и вы самостоятельно хотите поэкспериментировать систему, то её можно заказать в качестве демонстрационного набора, а также, использовать, как готовое решение для ваших задач.
Оставляйте свои комментарии, подписывайтесь на наш канал и разрабатывайте системы питания на основе модулей компании «Вольтбрикс». До новых встреч!
- Посмотреть на YOUTUBE - https://www.youtube.com/watch?v=haVWqqRezWw
- Посмотреть на Яндекс.Дзен - https://dzen.ru/video/watch/654cd6a691c9e17f184a6ef3
