Utilizando conversores DC-DC em aplicativos de sistema de energia de espaço crítico

Os projetistas de sistemas de energia estão constantemente sob pressão porque têm a tarefa de desenvolver soluções altamente adaptáveis ​​que estejam em conformidade com os ambientes operacionais atuais, sem interromper os ciclos do projeto à fabricação.

Os projetistas de sistemas de energia estão constantemente sob pressão porque têm a tarefa de desenvolver soluções altamente adaptáveis ​​que estejam em conformidade com os ambientes operacionais de hoje, sem interromper os ciclos de projeto à fabricação.

Módulos de alta densidade de energia estão gerando um grande interesse de designers de todo o mundo que enfrentam restrições de espaço em áreas de aplicação, como infraestrutura de telecomunicações móveis, automação industrial, transporte e equipamentos de computação incorporados. O pacote encapsulado e o excelente desempenho térmico aumentam a confiança dos designers sobre a confiabilidade de longo prazo desses produtos, mesmo nas aplicações industriais mais exigentes.

Projetar sistemas de energia tem se tornado cada vez mais desafiador, pois os consumidores são cada vez mais atraídos por aplicativos que são minimamente projetados e oferecem alto desempenho, ao mesmo tempo em que permanecem com bom custo-benefício. No entanto, selecionar as soluções de energia montadas na placa mais acessíveis não é suficiente.

Conversores DC-DC para projeto de sistemas de energia

Digite os conversores DC-DC - módulos de alimentação de tensão que podem ser usados ​​de forma tão conveniente como soluções plug-and-play. Os conversores DC-DC são projetados para atender a saída de alta eficiência em um amplo espectro de aplicações críticas de espaço, como eletrônicos de consumo, dispositivos móveis, carregadores de bateria, consoles de jogos, painéis LCD e sistemas de iluminação e ponto de vendas (POS ) dispositivos, entre outros.

Os conversores DC-DC são amplamente classificados nas duas categorias a seguir:

1. Transformadores que mudam uma tensão CC em outra por meio da tensão de saída, que é independente da carga.
2. Transformadores com barreiras de isolamento DC-DC que separam eletricamente dois circuitos.

Com base na natureza de sua construção, os conversores DC-DC não regulamentados podem fornecer até 70 a 90 por cento de eficiência de energia, enquanto os regulamentados fornecem até 85 por cento de eficiência.

Devido à alta eficiência que os conversores DC-DC oferecem, eles permaneceram um dos segmentos mais dinâmicos em todo o espectro da eletrônica de potência. Existem dois fatores principais que permitem o crescimento do mercado de conversores DC-DC:

1. Adoção em larga escala em tecnologias modernas de computação e telecomunicações.
2. Abundante escopo para projetistas de sistemas de energia experimentarem e inovarem no nível de projeto de circuito, arquitetura de conversor e topologia, o que lhes permite produzir módulos conversores personalizados que atendem aos requisitos de nível de sistema.

Benefícios do conversor DC-DC

A taxa crescente de integração do conversor DC-DC em tecnologias de computação e telecomunicações demonstra a superioridade da arquitetura de energia, agregando à maior adoção desses módulos. Os conversores DC-DC são fundamentais para a produção de designs menores e menos complicados de placas de circuito impresso (PCB) - graças à flexibilidade que oferecem aos designers em termos de experimentação e personalização. Essa flexibilidade permite que os designers acelerem o tempo de colocação no mercado sem comprometer os requisitos de nível de sistema.

Além disso, os projetos de PCB menores baseados em conversor DC-DC permitem que os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) otimizem o espaço com que precisam trabalhar, adicionando recursos atraentes em um fator de forma pequeno - um atributo crítico que os conversores DC-DC tradicionais falham em oferecer . Com a devida consideração a esses fatores, pode ser visto porque os conversores DC-DC estão se tornando o componente obrigatório para saída de alta eficiência em aplicações industriais de espaço crítico.

Módulos conversores MINMAX MD DC-DC

A família MINMAX MD de módulos conversores DC-DC isolados oferece uma densidade de potência de até 63,5 W / in3 para uso em projetos com espaço limitado. Esses módulos oferecem de 6 a 10 watts para oferecer suporte a sistemas de energia e ocupam um espaço padrão da indústria de 0,94 "x 0,54", e tem apenas 0,31 "de altura e pesam 6,1 g.

A alta eficiência da tecnologia de regulação de energia dos módulos e as características térmicas do design do pacote significam que os conversores podem atingir densidade de energia muito alta enquanto suportam a operação em temperaturas de até 90 ° C.

Os engenheiros de projeto do sistema podem usar este conversor DC-DC para reduzir a área ocupada e o peso da placa - normalmente em 50% ao substituir outros módulos por uma classificação de potência equivalente.

Figura 1. A família MINMAX MD de módulos conversores DC-DC oferece alta densidade de potência em um formato pequeno.

A MINMAX criou um processo de integração simples para conversores MD em projetos de produtos finais. A caixa de metal blindada com placa de base isolada oferece excelente desempenho EMC. Os produtos MD são certificados quanto à conformidade com o padrão EN 55032 EMI para Classe A e com o padrão EN 61000-4-2 / ​​3/6/8, não há necessidade de componentes externos. A conformidade da Classe A com EN 61000-4-4 / 5 e com EN 55022 Classe B requer apenas um pequeno número de componentes externos.

O isolamento de 1,5 kV protege os circuitos sensíveis do ruído e suporta o uso em aplicações críticas de segurança.

Os módulos conversores MD oferecem alta eficiência e regulagem precisa em toda a linha, carga e faixa de temperatura. A eficiência de pico típica é de 88% na carga máxima e o consumo de energia sem carga é de apenas 0,1W. A regulação da linha é avaliada em ± 0,2% e a regulação da carga é avaliada em ± 0,5%.

Os conversores não têm requisitos de carga mínima e mantêm regulagem estável sem oscilação em condições de carga leve e sem carga. O tempo de inicialização típico de 20 ms ajuda os projetistas a eliminar o risco de falhas de temporização do sistema.

Figura 2. Resultados de tensão dos módulos conversores MD DC-DC.

Conversores de MD para espaço limitado para PCB

Como as empresas exigem miniaturização de produtos e produtos repletos de recursos, os projetistas de sistemas de energia não têm outra opção a não ser fazer o melhor com o espaço limitado de PCB. Os conversores AC-DC tradicionais não têm a flexibilidade que permitiria aos projetistas experimentar e inovar em layouts personalizados em um determinado espaço de PCB.

Apresentando o menor pacote DIP-16, os conversores MINMAX MD permitem que os projetistas usem o espaço do PCB da maneira ideal. Os designers agora podem integrar recursos de desempenho avançados que podem melhorar o desempenho do produto, incluindo uma saída estável garantida de 6-10W, enquanto os conversores convencionais no mesmo formato podem fornecer apenas 3W. Optar por esses conversores DC-DC pode oferecer um nível mais alto de eficiência para aplicações críticas de espaço.

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