CC BY
34УДК 621.311.6
ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЕ СРЕДСТВ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ В ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРАХ
КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
А. А. Миронов
ООО «Александер Электрик источники электропитания» Российская Федерация, 129226, г. Москва, просп. Мира, 125 E-mail: mironov@aeip.ru
Рассматриваются возможные пути решения проблем импортозамещения и взаимозаменяемости модулей электропитания на примере конкретной разработки ООО «АЭИЭП».
Ключевые слова: источник вторичного электропитания, электронная компонентная база, радиоэлектронная аппаратура, импортозамещение, взаимозаменяемость.
IMPORT SUBSTITUTION OF POWER SUPPLIES IN ELECTRONIC DEVICES OF SPACECRAFTS
A. A. Mironov
OOO "Alexander Electric istochniki electropitaniya" 125, Mira Av., Moscow, 129226, Russian Federation E-mail: mironov@aeip.ru
The article considers possible solutions of import substitution problems and interchangeability of power supply modules on the example of a specific design of "АЭИЭП" company.
Keywords: secondary power supply, electronic component, radio electronic equipment, import substitution, inter-changeability.
Несмотря на объявленную кампанию по импорто-замещению доля ИВЭП на импортной ЭКБ продолжает увеличиваться, на импортной ЭКБ выпускаются отечественные ИВЭП с приёмкой 5, а некоторые из них фигурируют даже в «Перечне ЭКБ 18». Причина тому - отсутствие современной отечественной электронной компонентной базы (ЭКБ) для разработки эффективных источников вторичного электропитания (ИВЭП), приборов силовой электроники.
Есть класс приборов, в которых по тем или иным причинам необходимо применять ИВЭП только отечественного производства, изготовленные к тому же на отечественной ЭКБ отечественным производителем. Применяя в РЭА ИВЭП одного предприятия-разработчика проблему замены ИВЭП на импортных комплектующих можно решить.
В результате проведённого конструирования в ОАО «АЭИЭП» появился ряд модулей питания (МП), которые имеют те же габариты и цоколёвку, характеристики параметров ЭМС и КПД, что и прототип. Это позволяет в случае необходимости просто провести замену «старого на новый» без переделки РЭА.
В работе проведён анализ номенклатуры, технических характеристик и функциональных возможностей новой линейки МП. Удельные показатели превышают показатели прототипа более чем в 2 раза!
Подробно описана схемотехника новой линейки МП, особенности работы: узлы подстройки выходного напряжения, удалённой обратной связи и узла,
обеспечивающего выравнивание выходных токов при параллельной работе модулей.
Рассмотрена конструкция и технология изготовления приборов, которые позволяют гарантировать устойчивую работу МП при механических и климатических воздействиях, действующих на борту КА.
Приведены основные статические и динамические характеристики: время включения, суммарная нестабильность выходного напряжения, переходные отклонения выходного напряжения при скачкообразном изменении выходного тока и входного напряжения.
Исследован главный показатель энергетической эффективности модулей новой линейки - КПД. На рис. 1 показана зависимость КПД типичного представителя обратноходовой схемы преобразования модуля МДМ15-П для выходных напряжений Цвых = 5 В, 12 В и 27 В при значениях входного напряжения 17 В, 27 В и 36 В.
Подробно исследована работа мощных модулей при параллельном соединении на выходе, применяемом как с целью увеличения выходной мощности, так и для резервирования с целью повышения надёжности всей системы электропитания.
Описана работа узла выравнивания выходных токов при параллельной работе модулей. На рис. 2, 3 показана зависимость токов двух модулей МДМ120-П с выходным напряжением 27 В при изменении тока нагрузки от 10 до 100 % от суммарного тока нагрузки
/нОМЕ = /НОМ! + 1НОМ2.
Электронная компонентная база космическух.систем
КПД, % 90 |—
20 40 60 80 100
Рн/Р НОМ, %
Рис. 1. Зависимости КПД от входного напряжения и нагрузки для модулей МДМ15-П
1вип
75
50
25
0 2 4 6 8 10
1н, А
Рис. 2. Параллельная работа модулей МДМ120-П в режиме выравнивания токов
кпд, %
I т_____= ^ и
\
иВБ IX = 3,3 В
Н
II
о 20 40 60 80 100
Рн-Тном, %
Рис. 3. Зависимости КПД от входного напряжения и нагрузки для модуля МДМ 10-1П с выходными напряжениями 3,3 В и 5 В с диодным и синхронным выпрямителями
Описаны дополнительные возможности МП:
- схема запуска модулей, позволяющая во время включения модуля увеличивать его максимальный выходной ток в 1,5.. .2 раза в течение 2.. .20 мс. Такой режим возникает, например, при запуске от модуля питания электродвигателя, зарядки большой ёмкости или включении нагрузки типа нити накаливания;
- работа модулей при температуре окружающей среды 7ОКр = -67 °С;
- с целью повышения КПД при работе модулей с выходными напряжениями 3.5 В диодный выпрямитель был заменён на синхронный выпрямитель. Испытания проводились на модуле МДМ10-П с выходными напряжениями и 3,3 В и 5 В (рис. 3).
Рассмотрены возможности модулей питания по работе в условия действия специальных факторов.
Сравнивая параметры МП серий МДМ и МДМ-П, приведённые в [1], с параметрами модулей новой линейки, можно сделать вывод, что последние имеют аналогичные статические, динамические и энергетические характеристики, но при этом практически
вдвое меньший объём и вес по сравнению МП серии МДМ.
Библиографические ссылки
1. Технические характеристики модулей питания постоянного тока серии МДМ и МДМ-П на сайте ООО «АЭИЭП». URL: www.aeip.ru.
2. Руководящие технические материалы по применению модулей электропитания МДМ, МДМ-П, МДМ-ЕП, МДМ-М на сайте ООО «АЭИЭП». URL: www.aeip.ru.
References
1. Technical specifications of DC power modules MDM and MDM-P series МДМ at OOO «AEIEP» site. Available at: www.aeip.ru.
2. Guidance material on the use of power modules MDM, MDM-P, MDM-EP, MDM-M at OOO «AEIEP» site. Available at: www.aeip.ru.
© Миронов А. А., 2017
