スペースクリティカルな電力システムアプリケーションでのDC-DCコンバータの利用

電力システムの設計者は、設計から製造までのサイクルを中断することなく、今日の運用環境に準拠する高度に適応性のあるソリューションの開発を任されているため、常にプレッシャーにさらされています。

電力システムの設計者は、設計から製造までのサイクルを中断することなく、今日の運用環境に準拠する高度に適応性のあるソリューションの開発を任されているため、常にプレッシャーにさらされています。

高電力密度モジュールは、モバイル通信インフラストラクチャ、産業用自動化、輸送、組み込みコンピューティング機器などのアプリケーション分野でボードスペースの制約に直面している世界中の設計者から大きな関心を集めています。カプセル化されたパッケージと優れた熱性能により、最も要求の厳しい産業用アプリケーションでも、これらの製品の長期的な信頼性に対する設計者の信頼が高まります。

消費者が最小限に設計され、費用対効果を維持しながら高性能を提供するアプリケーションにますます惹かれるようになるにつれて、電力システムの設計はますます困難になっています。ただし、最も手頃なボードマウント電源ソリューションを選択するだけでは不十分です。

電力システム設計用のDC-DCコンバーター

DC-DCコンバーター—プラグアンドプレイソリューションと同じくらい便利に使用できる電圧供給モジュールを入力してください。 DC-DCコンバーターは、家庭用電化製品、モバイルデバイス、バッテリー充電器、ゲームコンソール、LCDパネルと照明システム、POS（point-of-sales）などの幅広いスペースクリティカルなアプリケーションで高効率出力に準拠するように設計されています。 ）デバイスなど。

DC-DCコンバータは、大きく次の2つのカテゴリに分類されます。

1. 負荷に依存しない出力電圧を介して、あるDC電圧を別のDC電圧に変更する変圧器。
2. 2つの回路を電気的に分離するDC-DC絶縁バリアを備えた変圧器。

構造の性質に基づいて、調整されていないDC-DCコンバーターは最大70〜90％の電力効率を提供し、調整されたDC-DCコンバーターは最大85％の効率を提供します。

DC-DCコンバータは高効率を実現するため、パワーエレクトロニクススペクトル全体で最もダイナミックなセグメントの1つであり続けています。 DC-DCコンバーター市場の成長を可能にする2つの主要な推進要因があります。

1. 最新のコンピューティングおよび電気通信技術における大規模な採用。
2. 電力システム設計者が回路設計、コンバータアーキテクチャ、トポロジのレベルで実験と革新を行うための豊富な範囲。これにより、システムレベルの要件に準拠するカスタムコンバータモジュールを作成できます。

DC-DCコンバータの利点

コンピューティングおよび電気通信技術におけるDC-DCコンバーターの統合率の高まりは、これらのモジュールの採用の増加に加えて、電力アーキテクチャーの優位性を示しています。 DC-DCコンバーターは、実験とカスタマイズの点で設計者に提供される柔軟性のおかげで、より小さく、より複雑でないプリント回路基板（PCB）設計の作成に役立ちます。このような柔軟性により、設計者はシステムレベルの要件を損なうことなく市場投入までの時間を短縮できます。

さらに、DC-DCコンバータベースの小型PCB設計により、相手先ブランド供給（OEM）は、従来のDC-DCコンバータでは提供できない重要な属性である小さなフォームファクタに魅力的な機能を追加することで、作業スペースを最適化できます。 。これらの要因を十分に考慮すると、DC-DCコンバータが産業用のスペースクリティカルなアプリケーションで高効率出力の頼れるコンポーネントになりつつある理由がわかります。

MINMAX MDDC-DCコンバータモジュール

絶縁型DC-DCコンバータモジュールのMINMAXMDファミリは、スペースに制約のある設計で使用するために、最大63.5W / in3の電力密度を提供します。これらのモジュールは、電力システムをサポートするために6〜10ワットを提供し、業界標準のフットプリントは0.94インチx 0.54インチで、高さはわずか0.31インチ、重量は6.1gです。

モジュールの電力調整技術の高効率とパッケージ設計の熱特性は、コンバータが最大90°Cの温度での動作をサポートしながら、非常に高い電力密度を達成できることを意味します。

システム設計エンジニアは、このDC-DCコンバータを使用して、ボードの設置面積と重量の両方を削減できます。他のモジュールを同等の電力定格で交換すると、通常は50％削減されます。

図1。 DC-DCコンバータモジュールのMINMAXMDファミリは、小さなフォームファクタで高い電力密度を提供します。

MINMAXは、最終製品設計におけるMDコンバーターの簡単な統合プロセスを作成しました。絶縁ベースプレートを備えた被覆アーク溶接は、優れたEMC性能を提供します。 MD製品は、クラスAのEN 55032 EMI規格に準拠していることが認定されており、EN 61000-4-2 / 3/6/8規格に準拠しているため、外部コンポーネントは必要ありません。 EN 61000-4-4 / 5およびEN55022クラスBに準拠するクラスAは、少数の外付け部品のみを必要とします。

1.5kVの絶縁は、敏感な回路をノイズから保護し、セーフティクリティカルなアプリケーションでの使用をサポートします。

MDコンバータモジュールは、ライン全体、負荷、および温度範囲にわたって高効率で正確な調整を提供します。通常のピーク効率は最大負荷で88％であり、無負荷時の消費電力はわずか0.1Wです。ラインレギュレーションの定格は±0.2％、負荷レギュレーションの定格は±0.5％です。

コンバータには最小負荷要件がなく、無負荷および軽負荷状態で発振することなく安定したレギュレーションを維持します。通常の起動時間は20ミリ秒で、設計者はシステムのタイミング障害のリスクを排除できます。

図2。 MDDC-DCコンバータモジュールの電圧結果。

限られたPCBスペース用のMDコンバーター

企業が製品の小型化と機能満載の製品を要求するにつれて、電力システムの設計者は、限られたPCBスペースを最大限に活用する以外に選択肢がありません。従来のAC-DCコンバーターには、設計者が特定のPCBスペースでカスタムレイアウトを実験および革新できる柔軟性がありません。

最小のDIP-16パッケージを備えたMINMAXMDコンバーターにより、設計者はPCBスペースを最適に使用できます。設計者は、安定した6〜10 Wの出力が保証されるなど、製品のパフォーマンスを向上させる可能性のある高度なパフォーマンス機能を統合できるようになりましたが、同じフォームファクタ内の主流のコンバータは3Wしか供給できません。これらのDC-DCコンバーターを選択すると、スペースが重要なアプリケーションに高レベルの効率を提供できます。

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