Источники питания компании Vpt Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Компоненты и технологии, № 8'2004

Источники питания

компании VPT

Статья посвящена продукции компании VPT — известного на мировом рынке производителя DC/DC-преобразователей и фильтров электромагнитных помех. Тесно сотрудничая с компанией Delta Electronics — крупнейшим производителем источников питания, компания VPT предлагает решения в области электропитания для критически важных задач с высочайшим качеством, за кратчайшие сроки и по разумной цене.

Александр Салабухин

alex@icquest.ru

Продукция VPT

Компания VPT (www.vpt-inc.com), один из лидеров в производстве оборудования коммутируемой мощности для военных, аэрокосмических и других применений, требующих высокой надежности. Продукции компании VPT доверяют такие известные организации, как NASA, Boeing, Lookheed Martin, ВВС США. Продукция VPT создана с расчетом на работу в жестких условиях окружающей среды. Выпускаемые устройства проходят испытания по различным параметрам, в том числе и для радиационно-стойких космических систем. Также возможно проведение дополнительных испытаний по требованию заказчика.

Компания VPT собрала команду именитых разработчиков промышленных источников питания. VPT принадлежит более 25 патентов в области силовой электроники, которые успешно применяются в разработках компании. Вот некоторые из последних достижений:

• магнитная обратная связь без использования оптической развязки сохраняет высокую надежность при длительной эксплуатации;

• полнофункциональная цепь контроля блокировки спада напряжения устраняет задержки при включении;

• высокая рассеиваемая мощность;

• низкие высокочастотные шумы. Производственные мощности компании VPT, оснащенные по последнему слову техники, находятся в Блексберге, шт. Вирджиния (США). VPT поддерживает самые тесные контакты с одним из ведущих научных центров по силовой электронике — Политехническим университетом Вирджинии. Производственные мощности компании сертифицированы по стандартам ISO 9001, AS 9000 и MIL-PRF-38534.

В настоящее время прогрессивным и перспективным принципом построения электронных устройств является модульный. Источник питания зачастую определяет основные характеристики аппаратуры и является неотъемлемой частью любого устройства. Прогресс, достигнутый в построении

импульсных источников питания, предлагает разработчикам большое их количество в модульном исполнении. Источники питания выпускаются в виде законченных изделий, предназначенных для использования при реализации различных целей и задач в электронной аппаратуре.

Рассмотрим основные виды продукции компании, их характеристики и область применения.

DC/DC-преобразователи

Компания VPT выпускает DC/DC-преобразователи (табл. 1-3) уже долгое время, и с каждым новым изобретением она совершенствует свой опыт в их проектировании и непосредственной реализации в модульном варианте.

Компания предлагает импульсные преобразователи, которые работают в ключевом режиме. Преимущество ключевого режима состоит в том, что в любом из двух состояний ключ рассеивает очень малую мощность, и ее преобразование может происходить с минимальными потерями, то есть с высокой эффективностью.

Компания выпускает DC/DC-преобразователи с различной выходной мощностью и выходными параметрами. Тем не менее рассчитывать на высокие выходные напряжения не приходится. Однако этот пробел восполняется выходной мощностью устройств, которая может достигать 200 Вт.

Все устройства проходят испытания на использование в различных условиях окружающей среды, таких, как низкая температура и радиация. DC/DC-преобразователи признаны высоконадежными устройствами, годными к использованию в военной и аэрокосмической отраслях. Но это не мешает рядовым покупателям приобретать преобразователи компании VPT для коммерческих целей, где требуется повышенная надежность устройств.

Преобразователи делятся на два типа: Space (для военных и аэрокосмических целей) и COTS (для коммерческого использования).

Возможности использования готовых решений и программ для космических применений обшир-------www.finestreet.ru-----------------------

Компоненты и технологии, № 8'2004

Таблица 1. Автономные преобразователи

Наимено- вание модели Входное напряжение (В) Выходная мощность (Вт) Выходное напряжение (В) Радиационное тестирование EMI-фильтр Обозначение промышленного стандарта

DVSA2800S 15-50 6 Single 3,3; 5; 12; 15 Да DVMA28 MSA2800S, ASA2800S

DVSA2800D 15-50 6 Dual ±5; ±12; ±15 Да DVMA28 MSA2800D, ASA2800D

DVSB2800D 15-50 12,5 Dual 3,3; 5 По требованию DVMH28 Нет

DVGF+ 15-50 12,5 Triple 3,3/±12; 3,3/±15 По требованию DVMH28 Нет

DVHV2800S 15-50 15 Single 3,3; 5; 12; 15 Да DVMC28 MHV2800S, AHV2800S

DVHV2800D 15-50 15 Dual ±5; ±12; ±15 Да DVMC28 MHV2800D, AHV2800D

DVHF2800S 15-50 20 Single 3,3; 5; 12; 15 Да DVMH28 MHF2800S, AHF2800S, MHF+2800S

DVHF2800D 15-50 20 Dual ±5; ±12; ±15 Да DVMH28 MHF2800D, AHF2800D, MHF+2800D

DVHF+2800T 15-50 20 Triple 5/±12; 5/±15 Да DVMH28 MHF+2800T

DVWR2800T 15-50 25 Triple 3,3/±12; 3,3/±15 По требованию DVMC28, DVMH28 Нет

DVTR2800S 15-50 30 Single 3,3; 5; 12; 15 Да DVMC28 MTR2800S, ATR2800S, AHV2800S

DVTR2800D 15-50 30 Dual ±5; ±12; ±15 Да DVMC28 MTR2800D, ATR2800D, MHD2800D, AHV2800D

DVTR2800T 15-50 30 Triple 5/±12; 5/±15 По требованию DVMC28 MTR2800T, ATR2800T, MHV2800T AHV2800T

DVFL2800S 16-40 120 Single 3,3; 5; 12; 15 Да DVME28 MFL2800S, AFL2800S, MFLHP2800S, M0R2800S

DVFL2800D 16-40 120 Dual ±5; ±12; ±15 Да DVME28 MFL2800D, AFL2800D, MFLHP2800D, M0R2800D

Таблица 2. Преобразователи для коммерческих применений

Наименование модели Входное напряжение (В) Выходная мощность (Вт) Выходное напряжение (В) EMI-фильтр Обозначение промышленного стандарта

DVST2800T 15-50 30 Triple 5/±12; 5/±15 Присутствует Не применим

DV200-2800S 16-50 200 Single 3,3; 5; 12; 15 DVMN MK200, MI-J00

DV200-2800D 16-50 200 Dual ±5; ±12; ±15 DVME MK200, MI-J00

DV200-270S 160-400 200 Single3,3; 5; 12; 15; 28 Нет

Рис. 1

DVME28 EMI FILTER

DVFL2800S DC-DC CONVERTER

le©

-o-

2

■-0-

6

o-

28VIN 28VOUT

28VIN 28V OUT

28VIN 28V OUT

IN СОМ OUT COM

IN СОМ OUT COM

IN СОМ OUT COM

rh

■o- 28V IN +V OUT

6 +s

o SYNC IN

4 SHARE

■< b INH1

b

SYNC OUT -S

2

O IN COM OUT COM

-<>T

CASE

DVFL2800S DC-DC CONVERTER

o 28V IN +V OUT

6 SYNC IN +S

4 o INH1 SHARE

b

SYNC OUT -S

2

O IN COM OUT COM

a

“Pi

-CM-

rh

CASE

DVFL2800S DC-DC CONVERTER

■o- 28V IN +V OUT

6 SYNC IN +S

4 ■o- INH1 SHARE

2 ■o- IN COM -S OUT COM

-O-T—>

Рис. 2

rh

TP

a

ны. Лидирующие организации космической и телекоммуникационной промышленности США, такие, как NASA, ITT, Orbital Science, Hughes Space and Communications доверяют свои критически важные задачи электропитания преобразователям производства VPT.

Большинство стандартных гибридных преобразователей, выполненных по толстопленочной технологии, могут использоваться непосредственно для космических применений и специализированных нужд. Благодаря наработанному годами опыту в производстве преобразователей для космических применений, была разработана программа по выпуску компонентов для коммерческого использования.

COTS-преобразователи (табл. 2) являются высоконадежными устройствами и сочетают свойства военных преобразователей. Среди таких свойств широкий температурный диапазон (от -55 до +125 °С), тестирование на радиационную стойкость, герметичный корпус.

На примере преобразователя DVFL2800S можно посмотреть, как запитывается и подключается устройство к нагрузке (рис. 1). Для поддержания высокомощной нагрузочной сети возможна реализация параллельного подключения преобразователей к нагрузке (рис. 2).

Преобразователи имеют гибкий ряд выходных напряжений и обширную полосу выходной мощности. Также при подключении возможно использование преобразователей с одним, двумя и тремя выходными напряжениями. Это говорит о том, что потребитель всегда сможет найти из предложенных изделий необходимое для реализации своих целей.

Фильтры электромагнитных помех (EMI-фильтры)

Компания VPT использует совершенную технологию импульсного преобразования мощности, что позволяет повысить КПД и уменьшить геометрические размеры выпускаемых устройств. Все импульсные DC/DC-преобразователи по своей природе генерируют некоторые шумы. В преобразователях VPT используется усовершенствованная технология, позволяющая уменьшить эти шумы, обеспечивая низкие пульсации как на входе, так и на выходе.

Главную проблему представляют собой шумы, передающиеся на входные линии питания (обычно 28 В). Основная составляющая — это высокочастотный шум с частотой около 500 кГц и его гармоники. Все преобразователи серии DV имеют внутренние фильтры и обладают достаточно низкими шумами на входе — порядка 50 mApp. Во многих случаях такой шум приемлем. Однако там, где требуется более низкий уровень шумов, необходимо использовать дополнительные фильтры электромагнитных помех — EMI-фильтры. Эти фильтры уменьшают как дифференциальный, так и общий уровень шума на входе преобразователя. Некоторые преобразователи серии DV имеют на входе встроенный фильтр (табл. 3, рис. 3).

www.finestreet.ru

113

Компоненты и технологии, № 8'2004

Таблица 3. Преобразователи со встроенными EMI-фильтрами

Таблица 4. Рекомендованные EMI-фильтры

Наименование модели Входное напряжение (В) Выходная мощность (Вт) Выходное напряжение (В) Обозначение промышленного стандарта

DVEHF2800T 15-50 15 Triple 5/±5; 5/±12; 5/±15 MDI 3001Triple

DVETR2800S 15-50 30 Single 3,3; 5; 12; 15 MDI 3001Single

DVETR2800D 15-50 30 Dual ±5; ±12; ±14; ±15 MDI 3001Dual

Рис. 3

DVMA28 EMI FILTER

Ф

1

-04

5

-ОН

28V IN 28V OUT

IN COM OUT COM

2

к>

4

к>

DVSA2800S DC-DC CONVERTER

6

-СИ

5

-сн

/-Ь-

28VIN +VOUT -o-

2

INH OUT COM -u-

INCOM

гЬ

?

е-

DVSA2800S DC-DC CONVERTER

Кроме того, компания VPT производит отдельные модули EMI-фильтров (табл. 4). Один такой модуль может обслуживать несколько преобразователей в пределах своей пропускной способности. Для обеспечения более высокой пропускной способности система может быть поделена на несколько преобразователей и один фильтр (рис. 4), либо фильтры одинаковых типов можно соединить параллельно между собой.

Для достижения низкого уровня шумов необходимо соблюдать тщательность при разработке. Фильтр должен быть размещен непосредственно на входе линий питания. Преобразователь должен быть расположен как можно ближе к фильтру. Конечно, есть альтернативы в размещении фильтра, но важным остается изоляция выходов от источников помех. Типичными источниками помех, которых следует избегать, являются

Выходная Рекомендованный Номинальные

мощность (ВТ) фильтр значения тока(А)

6 DVMSA28 0,8

15 DVMA28 1,0

40 DVMH28 2,0

40 DV704A 2,0

80 DVMC28 4,0

120 DVMD28 7,0

240 DVME28 15,0

250 DVMN28 10

выходы преобразователя или любая высокоскоростная цифровая схема.

Иногда требуется дополнительная фильтрация и на выходе БСЮС-преобразователя. В большинстве случаев для фильтрации выходного напряжения можно использовать модули ЕМ1-фильтров компании УРТ.

При чувствительных нагрузках, когда существующей фильтрации недостаточно для предотвращения сбоя системы, на выход или вход преобразователя может быть помещена добавочная емкость. Емкость, помещенная на входе, осуществляет дополнительный процесс фильтрации.

Заключение

Компания УРТ поставляет качественную продукцию, специально разработанную для высоконадежных систем. Где бы ни стояла задача обеспечения надежного питания электронных устройств — на земле, в воздухе или в космосе, продукции УРТ всегда можно доверить выполнение этой важной функции. Возможность дополнительного тестирования или разработки преобразователя по требованиям заказчика позволяет найти наиболее подходящее решение для любых применений. Гибридное исполнение и герметичные корпуса модулей гарантируют надежную безотказную работу устройств в самых жестких условиях окружающей среды. Компания УРТ предлагает кратчайшие сроки разработки и поставки БСЮС-преобра-зователей и помехоподавляющих фильтров. Нередко требуемый продукт уже ждет своих покупателей на складе.

Если большая цель зависит от надежности маленького источника питания — доверьте это УРТ. Ш

114

www.finestreet.ru