В бортовых сетях самолётов и вертолётов напряжение сети 27 (28) В в установившихся режимах изменяется в небольших пределах от 17 до 36 В, а в переходных – от 8 до 80 В. Для применения в таких условиях предлагается модуль DC/DC-преобразователя напряжения WIH1250-28VMS12PT от компании Wibbow International Co., Ltd с входным напряжением 9…40 В.
Схемотехнически модуль выполнен на основе широтно-импульсного преобразователя c рабочей частотой преобразования напряжения 300 кГц. Для максимизации КПД в качестве выпрямительного устройства применяется MOSFET c диодным включением с небольшим сопротивлением канала в открытом состоянии, осуществляется синхронное выпрямление.
Применение планарного трансформатора также позволило добиться снижения высоты корпуса, веса и повышения КПД. Обмотки трансформатора выполнены c прецизионной точностью из плоских медных спиралей, расположенных на тонких листах из диэлектрика. Для формирования магнитного компонента эти спирали и выводные рамки накладываются друг на друга и надеваются на плоские сердечники из высокочастотного феррита. Сердечники склеиваются друг с другом посредством эпоксидного клея с мелкодисперсионным наполнителем для сведения к минимуму потерь в магнитопроводе. Использованные технические решения позволили получить КПД 92%, высоту корпуса форм-фактора Half Brick 250-ваттного модуля – 12,7 мм, габариты 60,6×63,14×12,7 мм. Удельная мощность модуля составляет 5136 Вт/дм3. Высокий КПД уменьшает перегрев модуля и косвенно повышает надёжность.
Металлические экранирующие поверхности со всех сторон печатной платы снижают уровень генерируемых за пределы корпуса помех, обеспечивая соответствие регламентам электромагнитной совместимости.
Модуль содержит полный набор сервисных и защитных функций, необходимых для безопасной эксплуатации и расширения возможностей практического использования. Устройство содержит интегрированные схемы блокировки при пониженном напряжении на входе, что обеспечивает корректную работу преобразователя в случае питания от аккумуляторной батареи. Схема защиты от превышения выходного напряжения позволяет защитить нагрузку. Защита от перегрева снижает ток в нагрузке или полностью отключает её при повышении температуры преобразователя сверх предельного допустимого значения 105°С. Непрерывная защита по току срабатывает, если сопротивление нагрузки оказывается слишком малым (при коротком замыкании) и ток превышает определённое пороговое ограничение. В этом случае величина выходного напряжения снижается и преобразователь переходит в пульсирующий (hiccup mode) режим работы, в котором он периодически включается для определения наличия перегрузки и выключается, если это подтверждается. После уменьшения тока нагрузки ниже заданного порога модуль автоматически запускается в режим плавного запуска.
Для увеличения выходной мощности и реализации системы резервирования «N+1» модули имеют возможность параллельного соединения на выходе с выравниваем выходных токов модулей.
Функция управления внешним сигналом отключением DC/DC-преобразователя повышает гибкость его применения в системах электропитания, требующих определённого алгоритма подачи питания к отдельным узлам.
Сервисная функция точной настройки выходного напряжения позволяет корректировать его значение на величину ±10% от номинального подключением подстроечного резистора. Выносная обратная связь используется для компенсации падения напряжения на проводниках.
Габариты WIH1250-28VMS12PT, расположение выводов и их функциональное назначение идентичны параметрам модуля MCOTS-C-28V-12-HP-N-S компании SynQor (США). Отличия предлагаемого модуля Wibbow в отсутствии функции синхронизации частоты преобразования от внешнего генератора, его выходная мощность (249,6 Вт) немного выше мощности аналога от SynQor (180 Вт), а КПД выше на 3%.
Система менеджмента качества компании Wibbow International Co., Ltd сертифицирована по национальному стандарту GB/T19001 (Quality Management Systems), что даёт уверенность потребителю, что производитель нацелен на постоянное улучшение качества и удовлетворение его потребностей и ожиданий.
Основные технические характеристики модуля WIH1250-28VMS12PT:
- диапазон входного напряжения 9…40 В (номинальное значение 28 В);
- выходное напряжение 12В, выходной ток 20,8А;
- пульсация выходного напряжения <300 мВ (от пика до пика);
- нестабильность выходного напряжения по току ±1%;
- электрическая прочность изоляции 1500 В;
- диапазон рабочих температур от -55 до +105°С (возможен заказ исполнения температурного класса H c диапазоном температур -40…+105°С);
- расчётное значение среднего времени наработки до отказа (Mean Time Between Failure, MTBF)> 400 000 ч (для температуры +25°С и применения в необитаемом отсеке истребителя, AUF ).
Больше интересного – на медиапортале https://www.cta.ru/