Силовая электроника №2'2012

AC/DC- и DC/DC-преобразователи компании RECOM: обзор основных линеек продукции

Никитин Михаил


В статье представлен обзор серийной продукции, выпускаемой компанией RECOM для различных областей применения: от потребительской электроники до авиации. В фокусе рассмотрения — инновационные разработки компании и наиболее популярные в России серии DC/DC-преобразователей.

Компания RECOM Electronics GmbH (RECOM) является крупнейшим производителем маломощных источников питания (AC/DC, DC/DC) для электронной аппаратуры, при этом их разработка и тестирование осуществляется инженерным центром в Австрии (Gmunden), а производство организовано на собственном заводе в Юго-Восточной Азии (Kaohsiung, Тайвань). Продукция компании RECOM относится к средней ценовой категории и отличается от ближайших конкурентов более высоким качеством и надежностью. Потребителями изделий RECOM являются крупнейшие европейские производители промышленной и бортовой электроники, медицинского оборудования и транспорта.

Компания была основана в 1974 г. и за время своего существования добилась больших успехов на мировом рынке источников питания. В настоящее время в фирме работает свыше 1000 сотрудников, а товарная номенклатура представлена более чем 100 сериями продукции для различных областей применения:

  • автомобильная электроника;
  • промышленная автоматизация;
  • полупроводниковая светотехника;
  • медицинская техника;
  • железнодорожный транспорт;
  • авиация.

DC/DC-преобразователи общего применения линейки ECONOLINE

В линейку ECONOLINE входят DC/DC-преобразователи малой мощности (менее 15 Вт), изготовленные в соответствии с индустриальными стандартами и возможностью адаптации для использования в медицинских приложениях.

При всем многообразии серий в линейке ECONOLINE (табл. 1) они имеют схожие технические и конструктивные характеристики. Так, большинство DC/DC-преобразователей изготавливается в герметичных пластиковых корпусах, при этом отвод тепла осуществляется через контактные выводы, а герметизация производится компаундом на основе эпоксидных смол, обеспечивающих жесткость корпуса и надежную фиксацию электронных компонентов. Однако корпуса для поверхностного монтажа (SMD) не имеют герметизации, что позволяет применять автоматизированный монтаж для их установки. Также стоит отметить, что в сериях REC8, REC10, REC15 применяется экранирование корпуса и эластичный компаунд, ставящие их на более высокий уровень по сравнению с прочими изделиями линейки ECONOLINE.

Таблица 1. Основные серии линейки DC/DC-преобразователей ECONOLINE

Серия Мощность, Вт Корпус
RM, R0.25S/R0.25D 0,25 SIP4, SMD
ROL, R0.5S/R0.5D, R0.5Z 0,5 SIP4, SMD
R1S/R1D, RO, ROM, RNM, RB/RE, RBM, RK/RH, RP, RxxPxx, RU, RUM, RY, RY-S_DCP, RSO, R1Z 1 SMD, SIP4, DIP6, SIP4-Micro, SIP7, SIP6-Micro, SIP8
RN 1,25 DIP8
R2S/R2D, RI, RD, RKZ, RxxP2xx, RUZ, RJZ/RGZ, RV, RS, RW2 2 SMD, SIP4, SIP7, DIP14, DIP24-Micro, SIP8, DIP16
RS3, RW, REC3 3 SIP8, DIP24
REC3.5 3,5 DIP24
REC5 5 DIP24, SMD
REC6 6 DIP24
REC8 8 DIP24, SMD
REC10 10 DIP24, SMD
REC15 15 2"×1"

DC/DC-преобразователи ECONOLINE отличаются низкой стоимостью, высокой эффективностью (до 87%), температурным диапазоном эксплуатации –40…+85 °С, малыми токами утечки и высоким напряжением пробоя (1–3 кВ) [1].

DC/DC-преобразователи линейки POWERLINE для индустриального применения

DC/DC-преобразователи линии POWERLINE (RP) были спроектированы конструкторским бюро компании RECOM с целью расширения номенклатуры (табл. 2) за счет изделий с более высокой выходной мощностью (до 60 Вт) для применения в индустриальных и телекоммуникационных приложениях.

Таблица 2. Основные серии линейки DC/DC-преобразователей POWERLINE

Серия Мощность, Вт Габариты корпуса
RP10 (EW) 10 2"×1"
RP15 (OFW) 15 1"×1"
RP15 (AW) 15 1"×1"
RP20 (AW) 20 1"×1"
RP30 (FW) 30 2"×1"
RP40 (GW) 40 2"×2"
RP60 (G) 60 2"×2"
RPM 15–60 101,6×57,2×19 мм

Линейка POWERLINE представлена восемью сериями, каждая из которых имеет ряд отличительных особенностей. Серии RP10 (EW), RP15 (AW), RP20 (AW), RP30 (FW), RP40 (GW), RP60 (G) конструктивно выполнены в металлических, герметизированных компаундом корпусах с нижним основанием из стеклотекстолита со слоем никелированной меди (рис. 1). Такая конструкция обеспечивает отвод тепла от электронных компонентов и надежное экранирование от воздействия электромагнитного излучения, при этом энергетическая плотность составляет около 2 Вт·см3. В свою очередь серия RP15 (OFW) представлена DC/DC-преобразователями открытого исполнения, что является наиболее привлекательным для применения в телекоммуникационных и индустриальных приложениях при «мягких» требованиях по устойчивости к внешним воздействиям, поскольку позволяет снизить массогабаритные показатели конечного изделия. Отдельное место в линейке POWERLINE принадлежит серии RPM, в которую вошли DC/DC- преобразователи, выполненные в виде модулей для крепления на панель (рис. 2).

 DC/DC-преобразователь серии RP10 (EW)

Рис. 1. DC/DC-преобразователь серии RP10 (EW)
 DC/DC-преобразователь серии RPM

Рис. 2. DC/DC-преобразователь серии RPM

DC/DC-преобразователи RP функционируют в температурном диапазоне –40…+85 °C (верхняя граница зависит от мощности нагрузки). Они устойчивы к вибрациям и ударным воздействиям, характерным для промышленного оборудования, а также имеют крепление для быстрой установки низкопрофильного радиатора (опционально для всех серий, кроме RPM и RP15 (OFW)). При этом функционал данных изделий достаточно широк: встроенный EMI-фильтр, функция удаленного включения/отключения и регулировки выходного напряжения, защита от перегрузок и перенапряжения.

DC/DC-преобразователи линейки POWERLINE+ для индустриального применения

Линейка DC/DC-преобразователей POWERLINE+ (RPP) является одним из последних инновационных проектов RECOM. При создании этой линейки были применены оригинальные конструктивные решения и надежная элементная база, что позволило обеспечить расширенный температурный диапазон эксплуатации –45…+94 °С при незначительном увеличении стоимости в сравнении с изделиями, предназначенными для применения в промышленности [2].

Преобразователи RPP предназначены, в первую очередь, для применения в авиационных и транспортных приложениях и имеют ряд конструктивных особенностей в сравнении с прочими. Так, их корпус выполнен из литого алюминия с фрезерованным на одной из сторон радиатором, т. е. корпус и радиатор являются единым целым (рис. 3), что существенно увеличивает рассеиваемую мощность и препятствует локальному перегреву отдельных электронных компонентов. Крышка, в отличие от устройств линейки POWERLINE, выполнена не из стеклотекстолита, а из штампованного алюминия, что существенно повышает прочность корпуса и его экранирующие свойства [3].

 DC/DC-преобразователь линейки POWERLINE+

Рис. 3. DC/DC-преобразователь линейки POWERLINE+

Внутренняя полость RPP заполнена теплопроводящим компаундом, при этом электронные компоненты, на которых рассеивается основная часть тепловой энергии, расположены таким образом, чтобы был обеспечен непосредственный отвод тепла на корпус (рис. 4). Стоит отметить, что вес преобразователей не превышает 40 г.

 Внутренняя структура RPP-преобразователя

Рис. 4. Внутренняя структура RPP-преобразователя

К нововведениям также относится работа на фиксированной частоте преобразования напряжения (260 кГц ±15%), что существенно упрощает решение вопроса электросовместимости в конечном изделии. При этом значение типового КПД достигает 92% [4].

В линейке POWERLINE+ имеются дополнительные серии DC/DC-преобразователей, отличающихся от базовых (табл. 3) исключительно конструктивно, так, RPPxx-B предназначена для крепления с помощью фланцев на панель, RPPxx-F имеет низкопрофильный корпус (менее 1”), а RPPxx-L допускает эксплуатацию при температурах от –55 °С.

Таблица 3. Основные технические характеристики DC/DC-преобразователей POWERLINE+

Серия Диапазоны входного напряжения, В Выходное напряжение, В Выходная мощность, не более, Вт Напряжение пробоя постоянного тока, кВ Температурный диапазон эксплуатации1, °C КПД (тип.) Габариты, мм
RPP20 9–18; 18–36; 36–75 3,3/5/12/15/±12/±15/±24 20 2 –452...+94 0,9 40,6×25,4×11,7
RPP30     30   –452...+86 0,92 50,8×30,5×11,7
RPP40 18–36; 36–75 3,3/5/12/15 40 3 –452...+75 0,92  
RPP50     50   –452...+58 0,91  

Примечание: 1 — при естественной конвекции и максимальной нагрузке (максимально допустимая температура корпуса составляет +120 °C); 2 — допускается запуск при температуре от –55 °C.

DC/DC-преобразователи линейки INNOLINE без гальванической изоляции выходных цепей (регуляторы напряжения) для широкого применения

Линейка INNOLINE представлена импульсными регуляторами напряжения с максимальным выходным током 0,5–5 А. Их отличительными чертами являются высокая эффективность (до 96%), широкий диапазон входных напряжений (4,35–72 В) и малые габариты. Регуляторы INNOLINE имеют множество сертификатов, подтверждающих их высокое качество и возможность применения в медицинской аппаратуре. Также они обеспечивают защиту от короткого замыкания и перегрузок.

Отдельные серии линейки INNOLINE полностью совместимы по выводам с линейными регуляторами популярной серии LM78хх, которые в условиях растущего внимания к вопросам энергосбережения повсеместно вытесняются более энергоэффективными изделиями. При этом габариты регуляторов напряжения RECOM соответствуют или незначительно превышают TO-220, в котором выпускаются LM78xx [1].

Конструктивно изделия линейки INNOLINE выполнены в пластиковых корпусах, герметизированных компаундом на основе эпоксидных смол, что существенно снижает их стоимость по сравнению с аналогами. Однако отсутствие экранирования практически не влияет на их работоспособность и прочие радиоэлектронные компоненты благодаря продуманной схемотехнике.

Большинство регуляторов INNOLINE используют Step-Down преобразование, но при этом в номенклатуре имеется серия Rxx-B повышающих преобразователей с гальванической изоляцией 3 кВ, которые с успехом могут применяться в низковольтном оборудовании, имеющем отдельные узлы высоковольтного питания малой мощности. Серия Rxx-B занимает несколько обособленное положение, поскольку в изделиях установлен трансформатор, реализована повышающая схема преобразования, а корпус существенно больше прочих (DIP24).

AC/DC-преобразователи линейки POWERLINE для широкого применения

Линейка POWERLINE, помимо описанных выше DC/DC-преобразователей, представлена маломощными AC/DC-преобразователями (далее источники питания) для применения в составе индустриальной и потребительской электроники. Большинство источников питания имеют встроенный EMI-фильтр класса В по EN-55022 и обеспечивают стабильную работу в температурном диапазоне –40…+60 °С, при этом для них характерна высокая удельная мощность, малый ток в режиме ожидания и продолжительный срок службы.

Источники питания AC/DC POWERLINE устойчивы к пробивному напряжению до 3 кВ, имеют встроенную защиту от короткого замыкания, перенапряжения и перегрузок, рассчитаны на питание от сети переменного напряжения 90–305 В с частотой 50–60 Гц, а на выходе формируют напряжения из ряда: 3,3/5/12/15/24 В при КПД до 86%. Корпус выполнен из пластика с внутренней герметизацией компаундом и предназначен для монтажа в отверстия печатной платы или установки на панель с помощью специального приспособления (рис. 5).

 AC/DC-преобразователи POWERLINE

Рис. 5. AC/DC-преобразователи POWERLINE: а) для монтажа в отверстия; б) крепление на панель

Заключение

Компания RECOM предлагает широкий выбор AC/DC- и DC/DC-преобразователей, удовлетворяющих большинству современных требований по питанию радиоэлектронной аппаратуры в таких областях, как промышленность, потребительская электроника, телекоммуникации, транспорт и авиация. Номенклатура DC/DC-преобразователей включает изделия малой и средней мощности в металлических и пластиковых корпусах, в том числе изготовленные по новой технологии с совмещением корпуса и радиатора для применения в ответственных приложениях.

Для замены линейных регуляторов напряжения серии LM78xx RECOM предлагает малошумящие импульсные регуляторы аналогичной мощности с расширенным входным диапазоном напряжения, обеспечивающие существенное снижение энергопотребления конечного изделия.

Наряду с DC/DC-преобразователями в линейке продукции RECOM имеются AC/DC-преобразователи (1–60 Вт), соответствующие последним требованиям по энергоэффективности и обеспечивающие надежную работу в течение более пяти лет.

Литература

  1. Техническая документация по продукции RECOM. http://www.recom-international.com/
  2. Никитин М. DC/DC-преобразователи POWERLINE+ от компании RECOM для жестких условий эксплуатации // Силовая электроника. 2011. № 1.
  3. Some like at hot and cold. RECOM. Frankfurt. 2009. http://www.recom-international.com/news-detail-home/article/details/some-like-it-hot-and-cold.html?cHash=e1c5a98055c6a31d0115c05118ba985e
  4. POWERLINE+ 100% DC-DC Power. No derating. Recom. 2010.
*  *  *

Другие статьи по этой теме


Скачать статью в формате PDF

Скачать статью в формате PDF 2012_02_64.pdf  

 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

Оцените, пожалуйста, удобство и практичность (usability) сайта:
Хорошо
Нормально
Плохо