如今市場(chǎng)上有各種具有多個(gè)額定電壓和不同功率等級(jí)的航空級(jí)隔離型直流-直流轉(zhuǎn)換器,需要仔細(xì)考慮才能從中選出最合適的。
目前,有六家主要的供應(yīng)商可以提供經(jīng)過(guò)認(rèn)證、抗輻射的隔離型直流-直流轉(zhuǎn)換器,這些轉(zhuǎn)換器可以將電源總線電壓轉(zhuǎn)換為中間電壓供負(fù)載點(diǎn)使用。大多數(shù)供應(yīng)商會(huì)說(shuō),他們的產(chǎn)品是給航空電子設(shè)備供電最合適最好的穩(wěn)壓器。所有制造商都有眾多的產(chǎn)品,每種都有自己的包裝,并且有多個(gè)電壓和不同的額定功率,有幾家供應(yīng)商甚至可以讓你選擇想要的輸出電壓以優(yōu)化總的供電效率。鑒于當(dāng)前的上市時(shí)間壓力和提供首次即成功硬件的需求,事實(shí)證明選擇錯(cuò)誤的直流-直流轉(zhuǎn)換器不僅代價(jià)高昂,還可能導(dǎo)致產(chǎn)品延遲上市。
那么,哪種產(chǎn)品適合你的項(xiàng)目呢?
選擇最適合自己項(xiàng)目的直流-直流轉(zhuǎn)換器要求考慮許多因素:首先也是最重要的是,具體的功率、電壓和電流要求是什么?你有多少預(yù)算?需要多少電壓軌?所有這些軌都必須單獨(dú)穩(wěn)壓?jiǎn)?需要負(fù)電壓或集成的電磁干擾濾波器,比如MIL-STD-461嗎?是否需要微調(diào)?需要使能輸入或遠(yuǎn)程檢測(cè)輸出嗎?有多少PCB面積可用?你的熱管理策略是什么?
其它考慮因素包括:器件的可靠性和抗輻射能力如何?供應(yīng)商是否經(jīng)過(guò)認(rèn)證?他們的交貨期能不能滿足你的項(xiàng)目規(guī)劃?出于政治或地理位置方面的考慮,你可能必須從特定地區(qū)購(gòu)買器件。一些衛(wèi)星制造商可能會(huì)自己生產(chǎn)直流-直流轉(zhuǎn)換器,對(duì)于是應(yīng)該自己生產(chǎn)器件還是從供貨商那里購(gòu)買器件,同樣具有技術(shù)和商業(yè)上的爭(zhēng)論。
半導(dǎo)體供應(yīng)商目前提供的隔離型航空級(jí)直流-直流轉(zhuǎn)換器的額定功率范圍從1.5W至120W不等,其中正激拓?fù)溆玫米疃唷_@種轉(zhuǎn)換器以標(biāo)準(zhǔn)降壓穩(wěn)壓器為基礎(chǔ),增加了一個(gè)變壓器用于提供電流隔離,并根據(jù)匝比增加或減小輸出電壓。
正激轉(zhuǎn)換器在開關(guān)動(dòng)作、低側(cè)FET導(dǎo)通期間不存儲(chǔ)能量,而是通過(guò)變壓器將能量直接傳遞給負(fù)載。
工作時(shí)的占空比通常限制在50%以下,并在每個(gè)開關(guān)周期復(fù)位變壓器磁芯。一般會(huì)用第三繞組實(shí)現(xiàn)磁通量復(fù)位。
當(dāng)功率電平在200W以下時(shí),通常使用單開關(guān)正激轉(zhuǎn)換器。由于FET上的電壓應(yīng)力是輸入電壓、反射的變壓器電壓以及由漏電感引起的過(guò)壓關(guān)斷尖峰之和,因此要求所用晶體管的額定電壓超過(guò)輸入電壓的兩倍,而且要用無(wú)源緩沖器或有源鉗位初級(jí)電路來(lái)限制磁芯復(fù)位時(shí)漏極上的電壓上升幅度。這是這種拓?fù)涞闹饕秉c(diǎn)。
為了降低低側(cè)FET的電壓應(yīng)力,通常會(huì)增加第二個(gè)晶體管,用于將每個(gè)開關(guān)上的電壓鉗位到輸入電源總線。高側(cè)FET也會(huì)限制漏電感值,因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)二極管D3和D4將能量返回到輸入端。這種方案可以減少系統(tǒng)損耗,提高效率,最大限度地減小電磁干擾,并避免使用緩沖電路。
在正常工作期間,晶體管將同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷。當(dāng)FET導(dǎo)通時(shí),電源通過(guò)變壓器和輸出濾波器傳送給負(fù)載。當(dāng)FET關(guān)斷時(shí),沒有輸入電源,但在磁化電感中流動(dòng)的電流會(huì)導(dǎo)致初級(jí)繞組上的電壓發(fā)生反轉(zhuǎn)。
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