Источники питания с высоким коэффициентом полезного действия от TRACOPOWER

№ 3’2008
PDF версия
Обычно маломощные источники питания строятся по схеме обратноходового преобразователя. Однако эта схема недостаточно эффективна из-за довольно больших потерь мощности на тепловое рассеяние. В результате компоненты преобразователя достаточно сильно нагреваются, что приводит к снижению значения средней наработки на отказ. В источниках питания серии TOP-100 используется схема полумостового преобразователя, не имеющая подобных проблем. Благодаря этой инновационной схеме источники питания серии ТОР-100 гораздо меньше греются и позволяют достичь более высокой энергетической плотности.

Современные источники вторичного электропитания очень компактны, но во время работы рассеивают значительное количество энергии в результате нагрева. Это очень часто приводит к перегреву компонентов, что, в свою очередь, негативно влияет на надежность и время наработки на отказ. Обычно компоненты нагреваются настолько сильно, что инженеру-разработчику не остается другого выбора, как использовать принудительное охлаждение. К технически неудовлетворительным решениям относится довольно низкая надежность вентиляторов, а также шум, производимый ими.

 

Рис. 1. Серия TOP-100 от TRACOPOWER. Источник питания в корпусе 2″×4″×1,2″ мощностью 100 Вт с естественным конвекционным охлаждением

Источники электропитания серии TOP-100 стандартного 2″×4″ размера от TRACOPOWER (рис. 1), имеют номинальную выходную мощность 100 Вт с коэффициентом полезного действия более 90% при самых жестких условиях эксплуатации. Высокий уровень коэффициента полезного действия достигается за счет низких потерь мощности на тепловое рассеяние, что означает более низкую рабочую температуру используемых компонентов, как следствие — значительно улучшается надежность источника. В связи с этим данные источники могут использоваться при более высоких рабочих температурах, без уменьшения значения выходной мощности и использования дополнительных систем принудительного охлаждения.

 

Основные свойства преобразователя

Наиболее часто используемая схема для источника питания — обратноходовой преобразователь. Данная схема наиболее дешевая, так как состоит из очень небольшого количества компонентов, хотя имеет и ряд существенных недостатков. Основным недостатком является высокий уровень импульсных и действующих токов в полупроводниках, трансформаторе и конденсаторах. Высокий уровень токов приводит к сильному нагреву всех компонентов схемы, включая токопроводящие проводники печатной платы, что, в свою очередь, заметно уменьшает эффективность преобразователя и увеличивает процент отказа. Эти отказы практически не проявляются во время испытаний, и характеристики источников находятся в пределах заявленных значений, однако их количество увеличивается через некоторое время при использовании источников уже в составе оборудования.

 

Сравнение инфракрасных изображений

Сравненим инфракрасные изображения обычного обратноходового преобразователя мощностью 60 Вт от одного из ведущих производителей и преобразователя TOP-100 от TRACOPOWER (рис. 2 и рис. 3 соответственно).

 

Рис. 2. ИК-изображение со стороны элементов (оба образца 5 В/12 A): a) обратноходовой источник питания мощностью 60 Вт; б) источник питания TOP-100

 

Рис. 3. ИК-изображение с обратной стороны печатной платы (оба образца 5 В/12 А): а) обратноходовой источник питания мощностью 60 Вт; б) источник питания TOP-100

Обе представленные модели имеют одинаковые размеры 2×4×1,2 дюйма. Распределение температуры на плате очень хорошо заметно на изображениях, снятых тепловой камерой, и графике зависимости цвета от температуры.

На рис. 2а видно, что бóльшая часть платы со стороны компонентов имеет очень высокую температуру. В особенности полупроводниковые компоненты, установленные на радиаторах на входе и на выходе источника, имеют белый цвет на изображении, что указывает на то, что компоненты уже достигли температуры в 100 °С при комнатной температуре окружающей среды. Легко представить, что произойдет, если такой источник будет использоваться в ограниченном пространстве или в аппаратуре с недостаточной вентиляцией. Компоненты неизбежно перегреются.

На рис. 3а зона с чрезвычайно высокой температурой также видна в области трансформатора. Эта область печатной платы нагрета расположенными рядом транзисторами и печатными проводниками платы почти до +100 °С при комнатной температуре окружающей среды. В области диодов температура печатной платы также очень высока.

И со стороны элементов, и со стороны печатной платы температура 60-ваттного обратноходового преобразователя значительно более высокая, чем температура преобразователя TOP-100 при одинаковой нагрузке. Источник питания TRACOPOWER не только значительно менее нагрет при выходной мощности в 60 Вт, но и может выдать 100 Вт выходной мощности в тех же самых габаритных размерах (2″×4″) без значительного нагрева компонентов. Таких результатов удалось достичь благодаря построению источника серии TOP-100 по схеме полумостового преобразователя.

Рассчитанная средняя наработка на отказ, согласно стандарту IEC 61709, принимая во внимание значения напряжения, тока и температуры, для обратноходового преобразователя составляет приблизительно 200 000 часов. Исходя из сравнения, источник электропитания, построенный по полумостовой схеме с теми же самыми габаритными размерами и с теми же самыми условиями нагрузки, достигает в десятки раз лучшего значения средней наработки на отказ.

 

Лучшая идея — более высокая эффективность — меньшие потери мощности

Источник электропитания TOP-100 основан на схеме резонансно-импульсного полумоста, схема достигает значительно больших углов отсечки тока и, соответственно, значительно более низких потерь на сопротивление трансформатора, индуктивностей и полупроводников. Дальнейшее усовершенствование достигается заменой выходных диодов полевыми транзисторами с очень низким сопротивлением канала (схема синхронного выпрямителя). В то время как обратноходовой преобразователь с выходным напряжением 5 В при холостом ходе достигает значения коэффициента полезного действия 76–84%, источники серии TOP-100 достигают значения КПД 92% при более высокой выходной нагрузке. Рассеяние мощности и выработанное тепло в преобразователях серии ТОР-100 примерно на 50% меньше, чем в похожих моделях других производителей. Расчетное значение средней наработки на отказ для этих источников в 5–10 раз лучше, чем у обратноходовых преобразователей при одинаковых выходных нагрузках. В полумостовом преобразователе используется большее количество компонентов по сравнению с обратноходовым, что делает его несколько более дорогим, однако несомненные преимущества данной схемы перекрывают дополнительные затраты.

 

Источники электропитания серии TOP-100

Эти 100-Вт бескорпусные источники электропитания размера 2″×4″ имеют самую высокую энергетическую плотность и самое низкое рассеяние мощности. Они имеют диапазон входных напряжений от 90 до 264 В AC с классом безопасности I (защитное заземление) и классом II (изоляция). Источники доступны со стандартными выходными напряжениями 3,3; 5; 12; 24 и 48 В. Источники электропитания отвечают требованиям всех необходимых стандартов по безопасности, электромагнитной совместимости и подавлению помех, содержат корректор коэффициента мощности.

При использовании преобразователей данной серии не требуется установка дополнительных фильтров и плавких предохранителей. Встроенная тепловая защита и компоненты, предназначенные для использования в технике индустриального назначения, позволяют достичь очень высокого уровня надежности. Серия ТОР-100 — это экономичное решение для применений с ограниченными габаритными размерами, высокими рабочими температурами и жесткими требованиями по надежности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

hentao pornnporn.com telugu chatting west indies open sex youpornhindi.com first night xxnx maja mallika tamil dirty story xxxfiretube.com teen xxnx xxxxu indianpornsearch.com pooja kumar sex 喉奥性感イラマ痴女 浜崎真緒 javsextube.com 君嶋真由 i love porn sexxxymovs.com mallusexvideos tomcat doujinshi bluhentai.com tiny boobs giant tits history sequel black dog hentai mobhentai.com hentai onee chan jammu blue film indiananalfuck.com indian incest xvideos mugen fc2 javwhores.mobi 巨乳 あげ افلام نيك مترجم cyberpornvideos.com طيذ momteachessex indianxxxonline.com house wife x videos 君嶋真由 freejavonline.mobi クローゼット 寝取られ sexx tamil indianfuckass.com bengali milf mia khalifa hard fuck pelisporno.org newsexstory