Nowy konwerter DC-DC POL do rozproszonych systemów zasilania

 

Rys. 1. Zakres dopuszczalnych temperatur pracy zależy od sposobu montażu przetwornicy

Seria MPGS-14A charakteryzuje się bardzo szerokim zakresem dopuszczalnych napięć wejściowych 4,75-33 V (8:1) i pozwala na ustawienie wartości napięcia wyjściowego w zakresie od 1,2 do 24 V. Konstrukcja została zoptymalizowana dla napięcia wyjściowego 3,3 V i zasilania na wejściu 12 V.

Przetwornica ta ma bardzo wysoką sprawność przetwarzania (typowo 97%) i moc wyjściową sięgającą 260 W, przy maksymalnym prądzie wyjściowym do 14 A. Jest to jednostka jednowyjściowa, ale z możliwością równoległego łączenia kilku konwerterów dla zapewnienia większej mocy.

Architektura konwertera zapewnia dużą szybkość reakcji na zmiany obciążenia (czas startu po włączeniu zasilania to tylko 2 ms), co jest gwarancją stabilnego działania i współpracy z nowoczesnymi układami cyfrowymi o dużej złożoności w systemach zasilania POL (Point of Load).

Za niezawodność działania odpowiadają zabezpieczenia: termiczne (115ºC), nadnapięciowe, podnapięciowe blokujące działanie przy niewłaściwych parametrach napięcia na wejściu oraz zwarciowe i przeciążeniowe w obwodach wyjściowych. Jest też funkcja miękkiego startu i automatycznego wznowienia pracy po usunięciu zwarcia oraz wejście pozwalające na synchronizację zewnętrznym sygnałem napięciowym. Do kompletu funkcji należy zapisać też możliwość zdalnego włączania i wyłączania.

Metalowa obudowa o wymiarach 20×27×8 mm jest zalana materiałem termoprzewodzącym, który poprawia warunki rozpraszania ciepła i zapewnia większą odporność środowiskową. Zakres temperatur pracy jest bardzo szeroki, jak przystało na konwerter przeznaczony do zastosowań specjalnych, od -40ºC. Maksymalna temperatura pracy sięga +105ºC i zależy od warunków oraz sposobu montażu, a więc pośrednio od warunków oddawania ciepła. W specjalnym wykonaniu dolna temperatura pracy sięga -55ºC, dla której gwarantowany jest poprawny start.

Panowanie nad zakłóceniami i sprzężeniami ułatwia możliwość zewnętrznej synchronizacji taktowania - częstotliwość nominalna 330 kHz może być zmieniana w zakresie 200-460 kHz.

Funkcjonalność

Poza wymienionymi funkcjami MPGS-14A zawiera kilka użytecznych dodatków. Jednym z nich jest funkcja śledzenia napięcia wyjściowego. Wydzielone wejście pozwala podłączyć konwerter bezpośrednio do zacisków obciążenia po to, aby ograniczyć wartość tętnień i poprawić szybkość reakcji na zmianę warunków obciążenia. Jest też wejście napięciowe pozwalające na kompensację spadku napięcia na wyjściowych liniach zasilających, co przydaje się, gdy system zasilania jest rozległy.

Drugi to monitoring prądu. Za pomocą zewnętrznego rezystora można ograniczyć maksymalną wartość prądu wyjściowego. W ten sposób można zrealizować też układ ładowania akumulatora. Kolejny pin sterujący odpowiada za zmianę częstotliwości kluczowania, co ułatwia walkę z zaburzeniami elektromagnetycznymi, a jeszcze inny daje możliwość ustawienia progów zabezpieczeń (UVLO).

Eltronika