Разработка и производство
систем электропитания промышленного
и специального назначения

8-800-333-81-43

Звонок бесплатный по России
Конфигуратор
Поиск моделей по характеристикам
Мощность
Вход
Выход
  • Главная
  • Публикации
  • Наши статьи
  • DC/DC модули электропитания для аппаратуры специального назначения (2007г.)

DC/DC модули электропитания для аппаратуры специального назначения (2007г.)

  • Савенков В. В. к.т.н., Негреба О. Л.
  • 2007-04-03

В статье рассматриваются DC/DC модули электропитания для применений industrial & military, представляющие собой низкопрофильные унифицированные источники вторичного электропитания, разработанные Группой компаний «Александер Электрик» в рамках ОКР «Мираж-В».

Группа компаний «Александер Электрик» (ГКАЭ) вот уже более пятнадцати лет уверенно и успешно конкурирует на рынке импульсных источников электропитания, применяемых в военной и гражданской технике. В рамках ОКР «Разработка высокотемпературных унифицированных 1,2,3-х канальных модулей электропитания мощностью 5…240 Вт с высокими удельными характеристиками до 1900 Вт/дм3» «Мираж-В» специалистами ГКАЭ были разработаны модули электропитания, не уступающие мировому техническому уровню аппаратуры специального назначения.

Выполнение требований технического задания потребовало в процессе разработки решения ряда задач, направленных на получение высоких удельных характеристик, обеспечения широкого диапазона рабочих температур модулей электропитания, построенных на основе отечественной элементной базы с приемкой ВП при условии обеспечения характеристик, не уступающих лучшим зарубежным аналогам исполнения «military».

За основу был взят типовой ряд корпусов модулей электропитания серии МДМ из номенклатуры ГКАЭ [1, 2].

Модули электропитания выполнены в алюминиевых корпусах с крепежными фланцами, внешний вид модулей показан на рисунке 1.

В процессе выполнения ОКР большинство потребителей указали на актуальность уменьшения габаритов модулей и расширения функций. Результатом оптимизации номенклатуры модулей электропитания является ряд, представленный сеткой габаритных размеров корпусов модулей с типоразмерами от 30х20х10 мм до 122x84,2x13 мм. Профиль (высота) корпусов модулей составляет 10 мм для мощностей до 30 Вт и 13 мм для более мощных модулей, значения энергетической плотности достигают 1995 Вт/дм3.

В таблице 1 приведены массогабаритные показатели модулей электропитания серии МДМ, сервисные функции и достигнутые показатели энергетической плотности.

Столь высокие значения удельных характеристик модулей электропитания получены за счет использования разработанных методов компоновки и технических решений, принятых на предприятиях ГКАЭ, подтвержденных патентами [3, 4], аккумулирующими более чем 15-летний опыт проектирования модулей электропитания.


Рис. 1. Внешний вид модулей электропитания серии МДМ

Таблица 1. Габаритные размеры и масса модулей
Максимальная выходная мощность, ВтГабаритные размеры, не более,мм
Масса не более,кг
Количество выходных каналов
Дистанционное выключение
Регулировка выходного напряжения в одноканальных модулях
Вывод "Корпус"
Параллельная работа
Выносная обратная связь
Энергетическая плотность, Вт/дм3
5
30,2x20,2x10,2
0,020
1,2
+
+
+
-
-
830
7,5
40,2x30,2x10,2
0,025
1,2
+
+
+
-
-
620
15
47,7x33,2x10,2
0,040
1,2,3
+
+
+
-
-
940
30
67,5x40,2x10,15
0,065
1,2
+
+
+
-
-
1290
60
84,5x52,7x12,85
0,11
1,2
+
+
+
-
-
1190
120
107x67,7x12,85
0,175
1
+
+
+
+
+
1420
240
122x84,2x12,85
0,25
1
+
+
+
+
+
1995

На предприятии разработаны и внедрены методики расчета моточных узлов, основанных на многоступенчатой оптимизации электромагнитных параметров силовых трансформаторов и дросселей, предназначенных для работы в широком диапазоне температур. Применение методик дает возможность определить оптимальное соотношение потерь в обмотках силовых элементов, что наряду с использованием метода двухквадрантного перемагничивания, подробно описанного в [5], позволяет минимизировать потери в силовых моточных узлах на повышенных рабочих частотах и повысить удельные характеристики модулей.

Наряду с этим использование технологии заливки эффективными теплоотводящими материалами позволило обеспечить широкий диапазон рабочих температур минус 60…110°C, что на сегодняшний день является уникальным показателем для отечественных модулей электропитания, предназначенных для использования в спецтехнике, и, по-видимому, пока предельно возможным значением, учитывая возможности отечественной элементной базы с приемкой ВП.

Наличие входных сетей 110 В, 160 В и 230 В актуально при построении высокоэффективной системы распределенного электропитания для потребителей, имеющих или самостоятельно реализующих в аппаратуре выпрямитель сети переменного тока и входной фильтр - сетевой конденсатор. Это дает возможность реализовать на основе модулей электропитания серии МДМ AC/DC- преобразователь с диапазоном рабочих температур минус 60…+110°С.

Учитывая, что модули электропитания разрабатывались с расчетом на устойчивость к спецвоздействиям, при построении был использован специализированный контроллер ШИМ в виде гибридной интегральной микросхемы.

Однако необходимо отметить, что одной из причин, побудивших специалистов ГКАЭ осуществить разработку «собственного» ШИМ - контроллера, стал тот факт, что отечественной промышленностью до сих пор не освоена в серийном производстве соответствующая микросхема с приемкой ВП. Существующие возможности поставок предприятий-изготовителей ЭРИ ограничиваются несколькими сотнями микросхем в месяц, что при существующих потребностях в модулях электропитания порядка 3-4 тысяч в месяц явно недостаточно.

Результатом явилась разработка ШИМ - контроллера на дискретных элементах отечественного производства с приемкой ВП, имеющего идентичные параметры и полностью взаимозаменяемого с аналогом известной зарубежной микросхемы UC3843 (UC3844). Устройство успешно прошло испытания и применяется модулях электропитания серий МАА и МДМ.

В области промышленного производства модули электропитания могут быть применены в системах электропитания военной и космической техники, атомной промышленности, железнодорожного транспорта, аппаратуры военных и государственных телекоммуникаций и т.п., там, где предъявляются особые требования по надежности и отказоустойчивости, габаритам и массе в условиях воздействия жестких климатических и механических факторов, а также при наличии импульсных выбросов напряжения во входной сети.

Таким образом, предприятия промышленности и российского оборонного комплекса получили возможность использовать модули электропитания с входными сетями 12…230 В и температурным диапазоном от минус 60 до плюс 110°С, обеспечивающие высокие требования ЭМС, что значительно увеличивает конкурентоспособность отечественной радиоэлектронной аппаратуры, работающей в жестких условиях эксплуатации.

Литература

  1. Официальный сайт Группы компаний «Александер Электрик» www.aeps-group.ru

  2. Группа компаний «Александер Электрик». Каталог продукции. 2007г

  3. Гончаров А.Ю. Патент на полезную модель №21702

  4. Гончаров А.Ю. Патент на полезную модель №53835 Гончаров А.Ю. Эффект двухквадрантного перемагничивания трансформатора классического прямоходового преобразователя. Электронные компоненты, №3, 2007.

Заказ обратного звонка

Нажимая на кнопку вы соглашаетесь
с политикой конфиденциальности

Заявка на семинар

Нажимая на кнопку вы соглашаетесь
с политикой конфиденциальности

Оформление заказа

Наши менеджеры помогут вам составить заявку, но Вы можете оформить её самостоятельно

Для этого скачайте и заполните формы преложеные ниже.

Для оформления заказа при первом обращении необходимо дополнительно заполнить две формы заявки. Общая информация о предприятии необходима для выставления счета.

Достаточно скачать файлы с формами, заполнить их и отправить нам по факсу (473) 2-519-518 или e-mail: mail@aedon.ru.

Если Вы считаете, что перечисленные формы заявок не могут учесть все особенности Вашего заказа, мы предлагаем обратиться за консультацией к техническим специалистам нашей компании.

Нажимая на кнопку вы соглашаетесь
с политикой конфиденциальности

Заказать нестандартную продукцию

Нажимая на кнопку вы соглашаетесь
с политикой конфиденциальности

Наш менеджер перезвонит по указанному Вами телефону, поможет с составлением технического задания и согласуют порядок выполнения ОКР.

Вы можете связаться с нами:

  • по телефону +7 (473) 300-300-5
  • или e-mail: mail@aedon.ru,
  • или через эту форму.

Форма обратной связи

Нажимая на кнопку вы соглашаетесь
с политикой конфиденциальности

Авторизация

Логотипы компании ООО «АЕДОН»

Оцените наш сервис
×