Компактные и малошумящие AC/DC- и DC/DC-преобразователи от TRACO Power. Обзор линеек AC/DC и DC/DC преобразователей. Часть 4

 Малошумящие DC/DC-преобразователи TVN 5WI

Рис. 3. Малошумящие модули питания серии TVN 5WI

Серия модулей питания TVN 5WI с мощностью 5 Вт – это высокая стабильность выходного напряжения с очень малым уровнем шума и пульсаций (рис. 3). Типовые значения пульсаций составляют всего 10 мВ от пика до пика. Модули данной серии надежно защищены от различных электромагнитных помех экраном по всем шести сторонам корпуса. Отличительные особенности серии TVN 5WI — функция блокировки при пониженном входном напряжении и возможность корректировки выходного напряжения для однополярного питания -10%/+20% и для двухполярного ±10%. Блокировка срабатывает в случае снижения напряжения питания ниже рабочего порогового уровня.

Например, для модуля с номинальным напряжением питания 9 В DC и разрешенным диапазоном 4,5…12 В DC граница блокировки будет 3…4,4 В DC. Эту функцию можно успешно использовать для защиты устройств с аккумуляторным питанием. Модуль питания отключает нагрузку, чтобы не дать аккумулятору полностью разрядиться. В отключенном состоянии ток холостого хода составляет 3 мА. Корректировка выходного напряжения производится с помощью внешних резисторов, подключаемых к выводу TRIM, и одного из выводов выходного питания (рис. 4). Также имеется функция удаленного управления питанием.

Рис. 4. Габариты и назначение выводов TVN 5WI

Данная серия модулей имеет широкий диапазон входного напряжения 4:1. Отсутствуют требования к минимальной нагрузке. Линейка модулей характеризуется широким диапазоном выходных напряжений, в числе которых – двуполярное (таблица 5) с максимальным КПД 89%. Гальваническая изоляция 1600 В DC. Рабочий температурный диапазон -40…85°C. Средняя наработка на отказ – более 4 миллионов часов.

Дополнительно рекомендуется защитить модуль с помощью предохранителя. Имеются специфические требования к емкостной нагрузке, на что надо обратить особое внимание.

Таблица 5. Технические характеристики серии TVN

Надежность источника можно проверить только в лаборатории, а его параметры несложно измерить самостоятельно, чтобы убедиться в соответствии характеристик заявленным. Для измерения выходных параметров ИП необходимо правильно подключить щупы осциллографа, чтобы не вносить искажения в полученный результат. Вначале необходимо отсоединить стандартный длинный земляной провод от измерительного щупа осциллографа и вместо него воспользоваться специальной насадкой для точных измерений (рисунок 5). Обычно она присутствует в комплекте осциллографа, но если такая насадка отсутствует, то ее можно быстро изготовить самостоятельно. Нужно взять медную проволоку средней жесткости, намотать на кольцо заземления щупа, сделав 3…4 оборота так, чтобы проволока имела надежный контакт. Один конец необходимо оставить таким, чтобы длина его была не более расстояния от вывода до вывода проверяемого источника. Далее следует переключить щуп в режим измерения 1:1 и в настройках осциллографа воспользоваться фильтрами, чтобы подавить высокочастотные составляющие. Если ваш осциллограф имеет полосу пропускания 100 МГц, то будет лучше переключить его в режим с меньшей полосой пропускания, например 20 МГц. Также для корректного изменения необходимо нагрузить источник. Автор статьи обычно нагружает его на 50% от номинальной мощности. Проделав эти нехитрые действия, можно подключиться к выводам источника питания и измерить номинальное напряжение. После замера напряжения нужно перевести осциллограф в режим закрытого входа (измерение переменной составляющей). Затем установить предел измерения, пропорциональный указанным в документации шумам, и наблюдать соответствие фактического уровня пульсаций и шума заявленным в характеристиках данного источника.

Рис.5. Щуп осциллографа с насадкой для точных измерений

 Стоит ли дополнительно к готовому модулю питания использовать фильтры и защитные элементы?

С одной стороны, предосторожности не бывают лишними, а с другой – использование дополнительных элементов увеличивает себестоимость конечного устройства. Применение входных фильтров может быть напрямую рекомендовано производителем ИП, а если таких рекомендаций нет – надо все тщательно проанализировать, прежде чем применить их в устройстве. Производитель ИП гарантирует характеристики своих источников, исходя из их собственной схемотехники. Если добавить к ИП входные или выходные фильтры, некоторые параметры могут измениться. Например, это может повлиять на время старта ИП, являющееся важным параметром для систем с быстрым стартом. С помощью сетевого помехоподавляющего фильтра можно существенно повлиять на кондуктивные помехи, если они превышают допустимые значения. Но на деле противостоять электрическим, магнитным и электромагнитным помехам должен сам ИП без дополнительных усовершенствований. В конечном итоге это и отличает надежный источник питания от остальных. Выходное напряжение преобразователя можно дополнительно защитить с помощью специального диода, который большую часть времени будет работать в ждущем режиме. Дополнительная защита по току, например, плавкий предохранитель, очень часто рекомендована самими производителями.

Разработка источников питания – обширная и очень важная область электроники. Если это направление электроники не является вашей сильной стороной – предпочтительнее использовать готовые модульные решения. Они позволят без проблем обеспечить ваше устройство питанием и максимально быстро вывести его на рынок электронных устройств. Компания TRACO Power уже много лет выпускает широкую линейку AC/DC- и DC/DC-модулей, среди которых можно выбрать источник для любой области применения. Применяя продукцию TRACO Power, можно быть уверенным в качестве и надежности электропитания.