DC/DC-moduler

Effektbudgeten blir ofta känd i slutet av utvecklingsprojekt. Då kan en färdig DC/DC-modul öka chanserna att möta Time-To-Market för hela produkten. Rätt DC/DC-modultillverkare erbjuder inte bara en modul som löser likspänningsomvandlingen, utan hjälper dig också att möta krav på filtrering, transientskydd och övriga miljökrav.

Idag uppges de flesta DC/DC-moduler ha en verkningsgrad på mellan 75 och 97,5%. Galvaniskt oisolerade DC/DC har högre verkningsgrad än isolerade moduler som tappar effekt med själva isoleringen. Verkningsgraden är oftast angiven för konstant och full belastning vid 25 °C omgivningstemperatur. Det går att spara både pengar och kortyta om man väljer DC/DC-modul utifrån hur belastningen varierar över tiden. En DC/DC-modul som har hög verkningsgrad vid lägre last kan vara effektivare i applikation, än den modul som uppger högsta verkningsgrad överst i databladet.

Ett vanligt krav i olika säkerhetsstandarder är galvanisk isolation. Isolationen kan användas för att minska känslighet för störningar eller för att erbjuda en annan jordpotential. Inom telekom används 48 V DC och positiv jord på ingångssidan, men en negativ jord på utgångarna. Medicinska applikationer har höga krav på isolation och läckströmmar enligt IEC60601. Isolerade DC/DC-moduler har lägre verkningsgrad eftersom isolationsmaterial orsakar vissa förluster.
 
Vid beräkning av hur mycket värme som måste ledas bort är det viktigt att beakta grafen över verkningsgrad över olika belastning vid olika inspänningar. Om värmeutvecklingen hanteras på ett bra sätt ökar man inte bara verkningsgraden utan också elektronikens livslängd. Ett vanligt sätt att kyla DC/DC-moduler idag när det finns begränsat luftflöde, är genom en basplatta. Basplattan kan antingen monteras mot chassi eller mot en kylfläns. 
 
Järnvägsindustrins saknar en standardiserad DC-buss, motsvarande 28 V inom flygindustrin eller 48 V inom telekommunikation. Varje land definierar sin egen ingångsbusspänning, allt från 24 V DC till 110 V DC. EN50155-standarden definierar alla möjliga gränsspänningar, från den lägsta (0,6 gånger nominell spänning) till den högsta (1,4 gånger nominell spänning). För att säkerställa att en utrustning fungerar i olika länder krävs ett ingångsspänningsområde mellan 14,4 V och 154 V.

De vanligaste inmatningsspänningarna inom flygindustrin är 28 V DC, 270 V DC eller 115 V AC. För att täcka in världsomspännande standarder krävs ofta inspänningsområden på mellan 16 och 40 V DC eller 70 till 180 V AC. Transienter och spänningsfall ned till 0 V måste också hanteras. Gaïa Converter har både filtermoduler, pre-regulator-moduler, hold-up-moduler, DC/DC-moduler och AC-DC-moduler för att möta tillämpbara standarder som MIL-STD-461 och DO-160.
 
För militärfordon styrs kraven av MIL-STD-1275, som kom i sin första version Mil-STD-1275A den 17:e september 1976 och i sin senaste version Mil-STD-1275E den 22 mars 2013. De äldre versionerna av standarden är fortfarande intressanta när äldre militärfordon uppdateras med ny elektronik. Den senaste standarden MIL-STD-1275E är framtagen för moderna militärfordon med flera batterier. I MIL-STD-1275E är det särskilt tufft att hantera spikar med högt energiinnehåll (upp till 2 J). Gaïa Converter erbjuder lösningar upp till 300W, antingen DC/DC-moduler som med ett fåtal kringkomponenter självständigt löser uppgiften, eller DC/DC-moduler i kombination med filter och pre-regulatorer för att möta de allra tuffaste kraven.
 
Gaïa Converters nya MGDD-familj erbjuder brett inspänningsområde och flexibel utspänning tack vare nya halvledarkretsar i kombination med nya omvandlartopologier. Senaste MGDDI-serien har 12 till 160 V inspänning vilket gör den lätt att använda med olika batteristandarder. Utmaningen är att erbjuda hög verkningsgrad över hela inspänningsområdet för att hålla arbetstemperaturen inom rimliga gränser med tanke på livslängd. De nya MGDD-modulerna har två från varandra isolerade utgångar som kan användas i fyra olika konfigurationer: oberoende av varandra, parallellt, seriellt eller symmetriskt. Exempelvis kan två 24 V utgångar kopplas seriellt för att få 48 V utspänning i en 60 W omvandlare med 12 till 160V inspänning. Tack vare en trimfunktion kan man också uppnå utspänningar som 7,2 V eller 9,6 V, eller varför inte 19 V för bärbara datorer. Flexibiliteten när det gäller inspänning och utspänning gör att olika omvandlingsbehov kan lösas med en och samma modul.

Comptronic AB       Telefon: 08-564 706 70       E-post: mailbox@comptronic.se       Adress: Stormbyvägen 2-4, 163 55 Spånga       Öppettider: må–fr: 08.30–17.00