eng
Выпуск #7/2010
А.Гончаров, О.Негреба.
Модульные источники питания. Надежная защита от импульсных помех
Модульные источники питания. Надежная защита от импульсных помех
Просмотры: 2581
Одной из важных задач по обеспечению надежной работы электронной аппаратуры является защита ее источника питания от помех в первичной цепи. Высоковольтные выбросы напряжения длительностью от единиц микросекунд до сотен миллисекунд — обычное явление в бортовой сети подвижных объектов, а также во всех цепях питания, источником энергии в которых является электрогенератор. Это необходимо учитывать при разработке аппаратуры таких объектов и построении их систем электропитания.
Источниками помех в цепях первичного питания являются в первую очередь различные коммутационные процессы, связанные с подключением или отключением контактной сети или мощных нагрузок, с запуском двигателя подвижного объекта, с отказом регулятора напряжения генератора. Кроме этого, микросекундные перенапряжения могут вызывать изношенные щетки электродвигателей, коммутация реле, электромагнитов, электроприводов, помехи от системы зажигания и различного дополнительного оборудования. Индуктивность проводов системы также вносит свой вклад.
Стандартные решения для борьбы с импульсными помехами — индуктивные и индуктивно-емкостные фильтры на входе аппаратуры, металлооксидные варисторы, защитные ограничительные диоды (супрессоры) или газовые разрядники — неприменимы в малогабаритной аппаратуре. Для подавления даже микросекундных выбросов фильтр получается излишне громоздким. А подавление миллисекундных и секундных выбросов невозможно без применения линейных или импульсных электронных схем — так называемых нормализаторов входной сети. Задача самостоятельного построения таких схем с учетом всех особенностей первичной сети электропитания и требований по качеству входной электроэнергии достаточно сложна и увеличивает материальные затраты и сроки разработки изделия.
Наиболее выгодное и удобное решение этой задачи — использование готовых унифицированных преобразователей, предназначенных для работы в условиях воздействия помех и перенапряжений значительной длительности.
Миниатюрные DC/DC преобразователи серии MR-Z группы компаний «Александер Электрик» (www.aeps-group.ru) с выходной мощностью от 10 до 160 Вт предназначены для использования в системах электропитания с микросекундными, миллисекундными или даже секундными выбросами напряжения. Область применения преобразователей MR-Z — электрические сети дизельных поездов, электропоездов железных дорог и метрополитенов, трамваев, автомобилей и других подобных подвижных и стационарных объектов.
Рабочее входное напряжение модульных преобразователей представлено диапазонами 14,4…34 В, 22…51 В, 29…67 В, 43…101 В, 58…135 В, 66…160 В. Преобразователи MR-Z сохраняют работоспособность в условиях воздействия помех и перенапряжений, в несколько раз превышающих номинальное напряжение входной сети. Длительность воздействия перенапряжений может составлять от 20 мс для пятикратного превышения номинального напряжения до 1 с для двукратного превышения (см. рис.). Схемотехника специального активного входного фильтра ограничивает входное напряжение на безопасном уровне и защищает питаемую аппаратуру от разрушительных длительных перенапряжений входной сети, что позволяет обходиться без громоздких фильтрующих компонентов. Все преобразователи MR-Z имеют возможность дистанционного выключения и подстройки выходного напряжения. Для построения высокоэффективных многоканальных систем электропитания выпускаются преобразователи MR-Z с двумя и тремя гальванически развязанными выходными каналами, что обеспечивает возможность организации «чистых» земель и получение выходных напряжений необходимой полярности. Гальваническая развязка между входом и выходом — 3 кВ.
Корпус преобразователя — низкопрофильный, алюминиевый с крепежными фланцами и штыревыми выводами под распайку. Такое конструктивное исполнение обеспечивает надежную работоспособность модулей в условиях сильной вибрации, ударов, повышенной влажности и широкого изменения температуры окружающей среды. Эти корпуса имеют хорошую теплоотдачу, снижают уровень электромагнитных помех и облегчают компоновку преобразователя в компактной бортовой аппаратуре.
Температурные исполнения -40…90°С, -60…90°С и -60…125°С предоставляют возможность использования преобразователей MR-Z в аппаратуре с разнообразными требованиями по внешним воздействиям. Надежное функционирование источника питания в условиях воздействия ионизирующих излучений и высокой температуры достигнуто за счет применения магнитной обратной связи по напряжению и исключения из схемы преобразователя потенциально ненадежных в таких условиях оптронов.
По требованиям заказчика возможна модификация преобразователей, например, изменение конструкции корпуса, снижение уровня выходных пульсаций, увеличение выходной мощности на 10–20% или изменение диапазона входного напряжения.
Стандартные решения для борьбы с импульсными помехами — индуктивные и индуктивно-емкостные фильтры на входе аппаратуры, металлооксидные варисторы, защитные ограничительные диоды (супрессоры) или газовые разрядники — неприменимы в малогабаритной аппаратуре. Для подавления даже микросекундных выбросов фильтр получается излишне громоздким. А подавление миллисекундных и секундных выбросов невозможно без применения линейных или импульсных электронных схем — так называемых нормализаторов входной сети. Задача самостоятельного построения таких схем с учетом всех особенностей первичной сети электропитания и требований по качеству входной электроэнергии достаточно сложна и увеличивает материальные затраты и сроки разработки изделия.
Наиболее выгодное и удобное решение этой задачи — использование готовых унифицированных преобразователей, предназначенных для работы в условиях воздействия помех и перенапряжений значительной длительности.
Миниатюрные DC/DC преобразователи серии MR-Z группы компаний «Александер Электрик» (www.aeps-group.ru) с выходной мощностью от 10 до 160 Вт предназначены для использования в системах электропитания с микросекундными, миллисекундными или даже секундными выбросами напряжения. Область применения преобразователей MR-Z — электрические сети дизельных поездов, электропоездов железных дорог и метрополитенов, трамваев, автомобилей и других подобных подвижных и стационарных объектов.
Рабочее входное напряжение модульных преобразователей представлено диапазонами 14,4…34 В, 22…51 В, 29…67 В, 43…101 В, 58…135 В, 66…160 В. Преобразователи MR-Z сохраняют работоспособность в условиях воздействия помех и перенапряжений, в несколько раз превышающих номинальное напряжение входной сети. Длительность воздействия перенапряжений может составлять от 20 мс для пятикратного превышения номинального напряжения до 1 с для двукратного превышения (см. рис.). Схемотехника специального активного входного фильтра ограничивает входное напряжение на безопасном уровне и защищает питаемую аппаратуру от разрушительных длительных перенапряжений входной сети, что позволяет обходиться без громоздких фильтрующих компонентов. Все преобразователи MR-Z имеют возможность дистанционного выключения и подстройки выходного напряжения. Для построения высокоэффективных многоканальных систем электропитания выпускаются преобразователи MR-Z с двумя и тремя гальванически развязанными выходными каналами, что обеспечивает возможность организации «чистых» земель и получение выходных напряжений необходимой полярности. Гальваническая развязка между входом и выходом — 3 кВ.
Корпус преобразователя — низкопрофильный, алюминиевый с крепежными фланцами и штыревыми выводами под распайку. Такое конструктивное исполнение обеспечивает надежную работоспособность модулей в условиях сильной вибрации, ударов, повышенной влажности и широкого изменения температуры окружающей среды. Эти корпуса имеют хорошую теплоотдачу, снижают уровень электромагнитных помех и облегчают компоновку преобразователя в компактной бортовой аппаратуре.
Температурные исполнения -40…90°С, -60…90°С и -60…125°С предоставляют возможность использования преобразователей MR-Z в аппаратуре с разнообразными требованиями по внешним воздействиям. Надежное функционирование источника питания в условиях воздействия ионизирующих излучений и высокой температуры достигнуто за счет применения магнитной обратной связи по напряжению и исключения из схемы преобразователя потенциально ненадежных в таких условиях оптронов.
По требованиям заказчика возможна модификация преобразователей, например, изменение конструкции корпуса, снижение уровня выходных пульсаций, увеличение выходной мощности на 10–20% или изменение диапазона входного напряжения.
Отзывы читателей
