eng
Выпуск #8/2018
А. Конопельченко
Flex Power Modules – новое имя и технологии на российском рынке модульных DC/DC преобразователей
Flex Power Modules – новое имя и технологии на российском рынке модульных DC/DC преобразователей
Просмотры: 1844
Продукты Flex Power Modules (Flex) широко применяются в телекоммуникационном оборудовании, оборудовании связи, системах обработки и хранения данных (включая суперкомпьютеры и криптографическое оборудование), пользуются спросом в промышленном и транспортном сегментах.
DOI: 10.22184/1992-4178.2018.179.8.74.80
УДК 621.314.1 | ВАК 05.27.00
DOI: 10.22184/1992-4178.2018.179.8.74.80
УДК 621.314.1 | ВАК 05.27.00
Теги: analog and digital dc/dc converters pim-modules pim-модули аналоговые и цифровые dc/dc преобразователи
Flex Power Modules – международная компания, центры разработки и производственные площадки которой располагаются как в Европе (Швеция), так и в Азии (Китай). Подобный подход к разработке и выпуску продукции позволяет получать инновационные и качественные продукты, а также оптимизировать их стоимость. Сегодня Flex Power Modules лидирует в области разработки цифровых преобразователей питания, на мировом рынке ей нет равных по объему производства в области силовой электроники с ежегодным объемом производства 100 млн шт. в год.[1]
ЛИНЕЙКА ПРОДУКЦИИ
За более чем сорок лет работы Flex Power Modules накопила большой опыт в сфере силовых полупроводников, топологий импульсных преобразователей, интерфейсов передачи данных и построения мощных систем распределенного питания. Воплощенный в готовые изделия опыт и предлагает применить в своих решениях компания Flex Power Modules российским разработчикам электроники. Линейку продукции компании можно разделить на следующие группы: аналоговые DC / DC преобразователи, цифровые DC / DC преобразователи, DC / DC для железнодорожного оборудования, модули Direct Conversion и модули Power Interface.
Аналоговые DC / DC преобразователи являются самыми распространенными на мировом рынке и представлены в линейке продуктов Flex Power Modules широкой номенклатурой. Аналоговые DC / DC преобразователи представлены изолированными и неизолированными решениями. Неизолированные решения перекрывают диапазон выходных мощностей от 10 до 275 Вт, ряд входных напряжений 3–3,7 В; 4,5–5,5 В; 10,8–13,2 В и выходных напряжений от 0,5 до 5,5 В. Для этих устройств характерен широкий ассортимент дополнительных функций и защиты. Технические параметры и модельный ряд приведены в табл. 1.
Flex Power Module предлагает еще более широкий ассортимент изолированных аналоговых DC / DC преобразователей, которые отличаются высоким значением КПД, широким рядом выходных напряжений от 1 до 50 В, максимальным значением удельной мощности, изоляцией между входом и выходом до 2,25 кВ в зависимости от модели, низким уровнем шумов, широким ассортиментом дополнительных функций, высокой надежностью и соответствием отраслевым стандартным нормам по ЭМС. Все изделия выпускаются в исполнении «с основанием для отвода тепла» (Baseplate) и без него. Полный модельный ряд с основными техническими характеристиками приведен в табл. 2.
Цифровые DC / DC преобразователи. Flex Power Modules является лидером по разработке и объему производства цифровых преобразователей питания. Первые DC / DC устройства этого типа были разработаны примерно десять лет назад, сегодня серийно выпускается четвертое поколение. Основная идея – замена стандартных ШИМ контролеров, применяемых в преобразователях на современные микроконтроллеры с аналогово-цифровой периферией. Изменения в управлении преобразователем позволили уменьшить количество компонентов, примерно на 20–30% снизить размеры изделий, а также повысить КПД, надежность, скорость обратной связи, гибкость системы питания и без дополнительных внешних компонентов получить интерфейс PMBus. Эта часть линейки продуктов также состоит из изолированных и неизолированных DC / DC преобразователей выходной мощностью до 1,3 кВт в одном решении.
Для линейки неизолированных цифровых DC / DC
преобразователей (Digital PoL) по сравнению с их аналоговыми (Analog PoL) вариантами характерны более широкий ассортимент выходных токов от 6 до 120 А, меньшие размеры и более высокое значение КПД (выше на 3–7% в зависимости от изделия), а также универсальный диапазон входных напряжений 4,5–14 В постоянного тока. Ассортимент неизолированных DC / DC преобразователей и их основные характеристики представлены в табл. 3.
Линейка изолированных DC / DC преобразователей состоит из модулей мощностью от 100 до 1 300 Вт, которые выпускаются в корпусах Eighth Brick и Quarter Brick. Для этих продуктов также характерны все преимущества цифровых решений и, в отличие от неизолированных решений, есть изоляция между входом и выходом 1 500 В и глубина регулирования выходного напряжения от –40 до 50 °С в зависимости от модели. Весь ассортимент продуктов с основными техническими характеристиками представлен в табл. 4.
Еще одно преимущество цифровых DC / DC преобразователей – возможность моделирования и детальной настройки системы питания на этапе разработки, что можно выполнить при помощи фирменного программного обеспечения Flex Power Designer Software. ПО, доступное каждому разработчику, содержит необходимые библиотеки, а реальные измерения можно произвести при помощи фирменных отладочных комплектов, ассортимент которых представлен на сайте производителя flex.com/expertise/power/scalable-power-modules.
DC / DC преобразователи для ЖД-оборудования. Основное внимание компании в области питания для специализированных решений направлено на выпуск преобразователей для железнодорожного транспорта. Сегодня Flex Power Modules серийно выпускает преобразователи мощностью 100 и 150 Вт. Их отличительные особенности – диапазон входных напряжений 66–160 В постоянного тока, широкий температурный диапазон от –40 до 115 °C (с ограничением выходной мощности), минимальные размеры, оптимальное соотношение цена / качество. Ассортимент продуктов представлен в табл. 5.
Модули Direct Conversion – это модульные преобразователи, понижающие стандартное входное напряжение 48 или 54 В до уровня 0,6–1,8 В в зависимости от типа нагрузки. Основное назначение модулей Direct Conversion – обеспечение питанием процессоров (CPU), графических процессоров (GPU), ПЛИС (FPGA) и памяти. Как и многие современные преобразователи, модули Direct Conversion поддерживают интерфейсы PMBus, AVS, VR13 и IBM Intel Power9 (P9), которые позволяют выполнять настройку, управление и контроль параметров системы питания. Технические характеристики и модельный ряд представлены в табл. 6.
Power Interface Modules (PIM) – особый тип продуктов, неотъемлемая часть систем распределенного питания. PIM-модули позволяют организовать «горячую замену» и резервирование питания, обеспечить плавное выключение оборудования при экстренном отключении сети питания (функция hold-up), защиту от неправильной полярности, а также дополнительное питание (например, дежурное питание системы управления). Все перечисленные функции находят применение в системах питания blade-серверов стандарта AdvancedTCA, промышленном и телекоммуникационном оборудовании, а также в высокопроизводительных вычислительных системах. Технические характеристики модельного ряда представлены в табл. 7.
Приложение Flex Power Designer Software – это специализированное программное обеспечение для моделирования параметров системы питания, построенной на основе цифровых DC / DC преобразователей Flex. Приложение содержит готовые библиотеки производимых Flex цифровых преобразователей, двух дополнительных модулей, которые позволяют задавать параметры питающей сети и нагрузки. Таким образом, приложение позволяет:
• создавать модели реальной системы питания и оценивать их эффективность;
• моделировать переходные процессы при быстром изменении нагрузки, оценить рассеиваемую мощность, а также сконфигурировать цепь управления;
• выполнять синхронизацию, задавать сдвиг фаз, устанавливать значение выходного напряжения, настраивать параллельное включение;
• выполнять автоматическое конфигурирование системы питания и осуществлять ее мониторинг;
• выполнять программирование.
Приложение Flex Power Designer Software (см. рисунок) позволяет разработчику выполнять моделирование и задавать настройки для систем питания любой сложности, что значительно сокращает время разработки и уменьшает вероятность возникновения ошибки. Программное обеспечение предоставляется бесплатно при отправке запроса на электронную почту konopelchenko@ranet.ru.
* * *
DC / DC преобразователи и интерфейсные модули компании Flex Power Modules предназначены для построения систем питания различного уровня сложности и выходной мощности, которые находят широкое применение в промышленной электронике, транспортном оборудовании, системах телекоммуникаций, оборудовании обработки / хранения данных и т. д. Постоянно расширяющаяся линейка продуктов и современное программное обеспечение позволяют разработчику выбрать оптимальный вариант системы питания по электрическим и конструктивным параметрам, а также выполнить комплексное моделирование (при выборе цифровых DC / DC преобразователей) с минимальными затратами времени и расходами. ●
ЛИНЕЙКА ПРОДУКЦИИ
За более чем сорок лет работы Flex Power Modules накопила большой опыт в сфере силовых полупроводников, топологий импульсных преобразователей, интерфейсов передачи данных и построения мощных систем распределенного питания. Воплощенный в готовые изделия опыт и предлагает применить в своих решениях компания Flex Power Modules российским разработчикам электроники. Линейку продукции компании можно разделить на следующие группы: аналоговые DC / DC преобразователи, цифровые DC / DC преобразователи, DC / DC для железнодорожного оборудования, модули Direct Conversion и модули Power Interface.
Аналоговые DC / DC преобразователи являются самыми распространенными на мировом рынке и представлены в линейке продуктов Flex Power Modules широкой номенклатурой. Аналоговые DC / DC преобразователи представлены изолированными и неизолированными решениями. Неизолированные решения перекрывают диапазон выходных мощностей от 10 до 275 Вт, ряд входных напряжений 3–3,7 В; 4,5–5,5 В; 10,8–13,2 В и выходных напряжений от 0,5 до 5,5 В. Для этих устройств характерен широкий ассортимент дополнительных функций и защиты. Технические параметры и модельный ряд приведены в табл. 1.
Flex Power Module предлагает еще более широкий ассортимент изолированных аналоговых DC / DC преобразователей, которые отличаются высоким значением КПД, широким рядом выходных напряжений от 1 до 50 В, максимальным значением удельной мощности, изоляцией между входом и выходом до 2,25 кВ в зависимости от модели, низким уровнем шумов, широким ассортиментом дополнительных функций, высокой надежностью и соответствием отраслевым стандартным нормам по ЭМС. Все изделия выпускаются в исполнении «с основанием для отвода тепла» (Baseplate) и без него. Полный модельный ряд с основными техническими характеристиками приведен в табл. 2.
Цифровые DC / DC преобразователи. Flex Power Modules является лидером по разработке и объему производства цифровых преобразователей питания. Первые DC / DC устройства этого типа были разработаны примерно десять лет назад, сегодня серийно выпускается четвертое поколение. Основная идея – замена стандартных ШИМ контролеров, применяемых в преобразователях на современные микроконтроллеры с аналогово-цифровой периферией. Изменения в управлении преобразователем позволили уменьшить количество компонентов, примерно на 20–30% снизить размеры изделий, а также повысить КПД, надежность, скорость обратной связи, гибкость системы питания и без дополнительных внешних компонентов получить интерфейс PMBus. Эта часть линейки продуктов также состоит из изолированных и неизолированных DC / DC преобразователей выходной мощностью до 1,3 кВт в одном решении.
Для линейки неизолированных цифровых DC / DC
преобразователей (Digital PoL) по сравнению с их аналоговыми (Analog PoL) вариантами характерны более широкий ассортимент выходных токов от 6 до 120 А, меньшие размеры и более высокое значение КПД (выше на 3–7% в зависимости от изделия), а также универсальный диапазон входных напряжений 4,5–14 В постоянного тока. Ассортимент неизолированных DC / DC преобразователей и их основные характеристики представлены в табл. 3.
Линейка изолированных DC / DC преобразователей состоит из модулей мощностью от 100 до 1 300 Вт, которые выпускаются в корпусах Eighth Brick и Quarter Brick. Для этих продуктов также характерны все преимущества цифровых решений и, в отличие от неизолированных решений, есть изоляция между входом и выходом 1 500 В и глубина регулирования выходного напряжения от –40 до 50 °С в зависимости от модели. Весь ассортимент продуктов с основными техническими характеристиками представлен в табл. 4.
Еще одно преимущество цифровых DC / DC преобразователей – возможность моделирования и детальной настройки системы питания на этапе разработки, что можно выполнить при помощи фирменного программного обеспечения Flex Power Designer Software. ПО, доступное каждому разработчику, содержит необходимые библиотеки, а реальные измерения можно произвести при помощи фирменных отладочных комплектов, ассортимент которых представлен на сайте производителя flex.com/expertise/power/scalable-power-modules.
DC / DC преобразователи для ЖД-оборудования. Основное внимание компании в области питания для специализированных решений направлено на выпуск преобразователей для железнодорожного транспорта. Сегодня Flex Power Modules серийно выпускает преобразователи мощностью 100 и 150 Вт. Их отличительные особенности – диапазон входных напряжений 66–160 В постоянного тока, широкий температурный диапазон от –40 до 115 °C (с ограничением выходной мощности), минимальные размеры, оптимальное соотношение цена / качество. Ассортимент продуктов представлен в табл. 5.
Модули Direct Conversion – это модульные преобразователи, понижающие стандартное входное напряжение 48 или 54 В до уровня 0,6–1,8 В в зависимости от типа нагрузки. Основное назначение модулей Direct Conversion – обеспечение питанием процессоров (CPU), графических процессоров (GPU), ПЛИС (FPGA) и памяти. Как и многие современные преобразователи, модули Direct Conversion поддерживают интерфейсы PMBus, AVS, VR13 и IBM Intel Power9 (P9), которые позволяют выполнять настройку, управление и контроль параметров системы питания. Технические характеристики и модельный ряд представлены в табл. 6.
Power Interface Modules (PIM) – особый тип продуктов, неотъемлемая часть систем распределенного питания. PIM-модули позволяют организовать «горячую замену» и резервирование питания, обеспечить плавное выключение оборудования при экстренном отключении сети питания (функция hold-up), защиту от неправильной полярности, а также дополнительное питание (например, дежурное питание системы управления). Все перечисленные функции находят применение в системах питания blade-серверов стандарта AdvancedTCA, промышленном и телекоммуникационном оборудовании, а также в высокопроизводительных вычислительных системах. Технические характеристики модельного ряда представлены в табл. 7.
Приложение Flex Power Designer Software – это специализированное программное обеспечение для моделирования параметров системы питания, построенной на основе цифровых DC / DC преобразователей Flex. Приложение содержит готовые библиотеки производимых Flex цифровых преобразователей, двух дополнительных модулей, которые позволяют задавать параметры питающей сети и нагрузки. Таким образом, приложение позволяет:
• создавать модели реальной системы питания и оценивать их эффективность;
• моделировать переходные процессы при быстром изменении нагрузки, оценить рассеиваемую мощность, а также сконфигурировать цепь управления;
• выполнять синхронизацию, задавать сдвиг фаз, устанавливать значение выходного напряжения, настраивать параллельное включение;
• выполнять автоматическое конфигурирование системы питания и осуществлять ее мониторинг;
• выполнять программирование.
Приложение Flex Power Designer Software (см. рисунок) позволяет разработчику выполнять моделирование и задавать настройки для систем питания любой сложности, что значительно сокращает время разработки и уменьшает вероятность возникновения ошибки. Программное обеспечение предоставляется бесплатно при отправке запроса на электронную почту konopelchenko@ranet.ru.
* * *
DC / DC преобразователи и интерфейсные модули компании Flex Power Modules предназначены для построения систем питания различного уровня сложности и выходной мощности, которые находят широкое применение в промышленной электронике, транспортном оборудовании, системах телекоммуникаций, оборудовании обработки / хранения данных и т. д. Постоянно расширяющаяся линейка продуктов и современное программное обеспечение позволяют разработчику выбрать оптимальный вариант системы питания по электрическим и конструктивным параметрам, а также выполнить комплексное моделирование (при выборе цифровых DC / DC преобразователей) с минимальными затратами времени и расходами. ●
Отзывы читателей
