Виаком
телефон
поискпоиск входаккаунт корзинакорзина


на складе в Киеве под заказ

не выполнен вход

 

Новости компании



07.04.2010

Вы всё ещё разрабатываете собственные источники питания? Для чего???

В последние годы разработчики источников питания ощущают на себе всё возрастающие требования к уменьшению размеров, сокращению сроков разработки и увеличению гибкости, производительности и надёжности разрабатываемых систем. При этом затраты должны быть как можно меньше. При таком подходе к разработке источника питания (сделанной самостоятельно или переданной в специализированную компанию) на выходе получается уникальный источник, выполненный из дискретных компонентов. В результате, такие решения стали наиболее предпрочтительными в различных применениях, несмотря на то, что цикл разработки обычно длится от шести до двенадцати месяцев и включает в себя: дизайн, макетирование, устранение неполадок, разводку, изготовление прототипа, отладку и получение необходимых сертификатов.

Конструкция модуля Vicor
"Внутренности модуля: собранный модуль (а); металлическая подложка (б);
печатная плата модуля, вид сверху (в); печатная плата модуля, вид снизу (г).

В отличие от дискретного дизайна существует и другой подход. Это построение системы питания из функционально законченных модулей, что позволяет достичь высоких удельных мощностей (высокая мощность в маленьком обьёме) и делать это заранее предсказуемым и надёжным способом.

Более того, готовые DC/DC преобразователи имеют и другие явные преимущества. В любом AC/DC источнике питания входной каскад преобразовывает напряжение источника переменного тока в выпрямленное постоянное. Производители модулей помимо DC/DC преобразователей выпускают также в большом количестве модули входных каскадов, в которых предусмотрена возможность коррекции коэффициента мощности и автоматическое определение параметров сети (к примеру, 110 В или 220 В). Все они производятся в компактных малогабаритных корпусах. Со стороны DC/DC преобразования существует широкий выбор высокоэффективных конвертеров различных размеров. Но это ещё не всё. Использование модулей предоставляет разработчику источника питания значительно больше свободы относительно физических размеров конечного устройства. Гибкость модульного подхода также упрощает тепловой расчёт.

Различные варианты исполнения модулей DC-DC преобразователей
Различные варианты исполнения модулей DC-DC преобразователей

Ещё одно преимущество - это сокращение процесса разработки. В любом случае, разработчику необходимо развести печатную плату, а применение модуля с несколькими компонентами обвязки даёт возможность быстро получить работающий дизайн. Например, компании, производящие источники питания под заказ, прибегают к использованию модульных компонентов, чтобы иметь возможность продемонстрировать общую концепцию и получить за несколько дней рабочий образец с заданными характеристиками. В этом случае модульный подход действительно даёт лучшие результаты. Инженер избавлен от необходимости расчёта коэффициентов передачи трансформаторов, подбора транзисторов и диодов, ему не нужно пересматривать специальную техническую литературу для того, чтобы связать все компоненты вместе и заставить их работать.

К тому-же, в любой разработке существует вероятность внесения изменений параметров в самый последний момент. Подобные изменения могут сделать неработоспособным уже готовый дискретный дизайн и понадобится немало времени, чтобы внести в него необходимые изменения. Напротив, в модульный дизайн изменения могут быть внесены достаточно быстро, часто - просто благодаря использованию более мощного модуля с теми-же посадочными размерами или просто добавлением ещё одного модуля.

Техническую поддержку предоставляют практически все производители модулей питания. Опытные инженеры по применению способны быстро оценить модульный дизайн и дать рекомендации ещё до того, как вы начнёте процесс разработки. Они готовы помогать на протяжении всего цикла разработки.

Задумайтесь над таким неопровержимым фактом: сотни дизайн-компаний во всём мире разрабатывают источники питания для своих заказчиков, используя готовые модули. Почему они это делают? Очевидно потому, что таким способом они получают то, что не могут получить никаким другим, а именно - значительную удельную мощность, высокий коэффициент полезного действия и сокращают время на разработку.

Трудно гарантировать конечный результат, когда вы начинаете разработку практически с нуля. Даже очень опытные инженеры-разработчики могут столкнуться с трудностями, когда хороший функциональный продукт нужно выдать на рынок быстро. Преимущества модульного дизайна по сравнению с источником из дискретных элементов в этом случае очевидны. Модульные компоненты хорошо функционируют во всех архитектурах питания, однако, наиболее удачны они в системах с распределённой архитектурой, когда каждый из источников питания располагается рядом с соответствующим потребителем. В таких системах это также значительно упрощает отвод выделенного тепла.

Компании, которые имеют широкую линейку модульных продуктов, обычно предлагают и набор входных/выходных фильтров для обеспечения норм электромагнитной совместимости. Входные фильтры - это, например, активные фильтры электромагнитных помех. На выходе - сглаживающие, по сути, также активные фильтры, которые снижают выходные шумы и пульсации, занимая при этом минимум места.

Входная фильтрация, DC/DC преобразование и выходная фильтрация - все вместе они могут быть выполнены в значительно меньших форм-факторах при модульном подходе. Фактически, такой подход позволяет получить удельную мощность в пять раз выше, чем при разработке на дискретных компонентах, при тех-же физических размерах. Посколку модули DC/DC преобразователей достаточно высокотехнологичные изделия и используют частотно-импульсную модуляцию, они имеют значительно больший КПД по сравнению с изделиями, выполненными на рассыпных компонентах. Высокая эффективность упрощает тепловой расчёт и позволяет достичь значительных удельных мощностей.

Таким образом, при наличии у разработчика достаточного свободного места в корпусе изделия, времени и необходимости достичь минимально возможной стоимости, есть смысл задниматься разработкой источников питания на дискретных компонентах. Если же разработчик ограничен во времени и обьёме, но при этом нужно получить хорошее решение, есть смысл обратить внимание на модульные источники питания.

Дмитрий Клименкой, инженер направления Vicor ООО "Виаком"
E-mail: dmytro.klimenkov@biakom.kiev.ua

Загрузить статью в формате PDF (1.52Mb)




 
изготовление печатных плат | плис altera | микроконтроллеры atmel | магазин электронные компоненты | разъёмы amphenol | трансформаторы hahn | okw | tyco | vicor | marquardt | инструмент pro'skit