Разработка оптимальной системы вторичного электропитания для высоконадёжной радиоэлектронной аппаратуры, эксплуатируемой в ответственных областях (обработка информации, управление технологическими процессами, телекоммуникации и др.), требует обоснованного выбора компонентов, полностью отвечающих функциональным задачам и условиям их применения.
Реализация данной системы электропитания предполагает, что входящие в её состав модули преобразователей напряжения обладают функционалом параллельной работы на общие шины нагрузки, гарантирующим равномерное распределение тока между всеми задействованными модулями.
Кроме этого, для работы в некоторых устройствах систем электропитания модули должны соответствовать следующим требованиям:
- значения входного напряжения: 250–425 В (постоянный ток);
- выходная мощность: 400–600 Вт;
- значения выходного напряжения: 27 В (также поддерживаются 24 В, 36 В, 48 В);
- управление включением и отключением внешним сигналом;
- синхронизация модулей;
- подключение цепи внешней обратной связи;
- наличие сигнала контроля состояния внешними узлами;
- регулировка выходного напряжения;
- параллельная работа в схеме резервирования «N + 1» при N=6–12;
- наличие комплекта защит: от входного перенапряжения, от пониженного входного напряжения, от перенапряжения на выходе, от перегрузки и короткого замыкания на выходе, от перегрева.
Важным требованием к модулям для систем электропитания является обеспечение ими устойчивой работы в системе «N + 1» при динамических изменениях значений входного напряжения, тока нагрузки промежуточной шины и других возмущающих воздействиях.
Модули DC/DC‑преобразователей напряжения Brick 2‑го поколения серии WBA375 компании Wibbow вполне соответствуют этим требованиям. Возможность параллельного включения реализована достаточно просто: преобразователи соединяются через выводы PR (цифровой интерфейс). При этом осуществляется синхронизация рабочей частоты всех модулей системы и, как следствие, равномерное (с точностью 2–5 %) распределение мощности между ними.
Преобразователи серии WBA375 обладают способностью распределять роль управления — то есть имеет место «демократический массив» (принудительное распределение тока в определённом порядке). В системе соединённых параллельно однотипных модулей имеется один, который принимает на себя роль передачи синхронизирующего импульса по параллельной шине, в то время как другие модули на шине принимают сигнал — находятся в режиме прослушивания.
Установка модулей в режим повторителя напряжения (усилитель тока) осуществляется простой коммутацией внешних выводов (SC и –OUT): отключается внутренняя схема, и устройство переходит в режим повторителя с управлением по выводу PR от задающего модуля.
Структура шины интерфейса PR с трансформаторной развязкой позволяет реализовать системы электропитания мощностью несколько кВт с принудительным распределением тока нагрузки.
Характерные свойства модулей серии WBA375:
- развязка между первичными и вторичными сторонами, стабилизированное напряжение на выходе;
- совместимость по расположению выводов с модулями Vicor серии V375A;
- диапазон регулировки выходного напряжения: 75–110 %;
- устойчивость входа к импульсному напряжению: 500 В/100 мс;
- параллельная работа до 6 модулей (не требуется включение блокирующих диодов) без буфферизации;
- КПД до 92,5 %;
- диапазон рабочих температур (без снижения мощности):
–40 °C … +100 °C (исполнение «T» и «H»),
–55 °C … +100 °C (исполнение «M»); - электрическая прочность изоляции: 3000 В (переменный ток);
- стандартный корпус Full Brick с размерами: 116,8 × 55,9 × 12,7 мм.
Технические характеристики
|
Модель |
Диапазон входного напряжения, В |
Выходное напряжение, В |
Диапазон регулировки выходного напряжения, % |
Выходной ток, А |
Выходная мощность, Вт |
КПД, % |
|
WBA264-375×3V3BN |
250~425 |
3,3 |
75~ 110 |
80 |
264 |
86,5 |
|
WBA400-375×5BN |
250~425 |
5 |
75~ 110 |
80 |
400 |
89,5 |
|
WBA400-375×8BN |
250~425 |
8 |
75~ 110 |
50 |
400 |
91 |
|
WBA600-375×12BN |
250~425 |
12 |
75~ 110 |
50 |
600 |
92,5 |
|
WBA600-375×15BN |
250~425 |
15 |
75~ 110 |
40 |
600 |
92,5 |
|
WBA600-375×24BN |
250~425 |
24 |
75~ 110 |
25 |
600 |
92,5 |
|
WBA600-375×28BN |
250~425 |
28 |
75~ 110 |
21,5 |
600 |
92,5 |
|
WBA600-375×36BN |
250~425 |
36 |
75~ 110 |
16,7 |
600 |
92,5 |
|
WBA600-375×48BN |
250~425 |
48 |
75~ 110 |
12,5 |
600 |
92,5 |