现在商场上有各种具有多个额外电压和不同功率等级的航空级阻隔型直流-直流转换器,需求细心考虑才干从中选出最合适的。
现在,有六家首要的供货商可以供给经过认证、抗辐射的阻隔型直流-直流转换器,这些转换器可以将电源总线电压转换为中心电压供负载点运用。大多数供货商会说,他们的产品是给航空电子设备供电最合适最好的稳压器。一切制造商都有很多的产品,每种都有自己的包装,并且有多个电压和不同的额外功率,有几家供货商乃至可以让你挑选想要的输出电压以优化总的供电功率。鉴于当时的上市时刻压力和供给初次即成功硬件的需求,事实证明挑选过错的直流-直流转换器不只价值昂扬,还或许导致产品推迟上市。
那么,哪种产品合适你的项目呢?
挑选最合适自己项意图直流-直流转换器要求考虑许多要素:首要也是最重要的是,详细的功率、电压和电流要求是什么?你有多少预算?需求多少电压轨?一切这些轨都有必要独自稳压吗?需求负电压或集成的电磁搅扰滤波器,比方MIL-STD-461吗?是否需求微调?需求使能输入或长途检测输出吗?有多少PCB面积可用?你的热办理战略是什么?
其它考虑要素包含:器材的可靠性和抗辐射才能怎么?供货商是否经过认证?他们的交货期能不能满意你的项目规划?出于政治或地理位置方面的考虑,你或许有必要从特定区域购买器材。一些卫星制造商或许会自己出产直流-直流转换器,对所以应该自己出产器材仍是从供货商那里购买器材,相同具有技能和商业上的争辩。
正激转换器
半导体供货商现在供给的阻隔型航空级直流-直流转换器的额外功率规模从1.5W至120W不等,其间正激拓扑用得最多。这种转换器以规范降压稳压器为根底,添加了一个变压器用于供给电流阻隔,并依据匝比添加或减小输出电压,如图1所示。
图1:单开关和双开关正激转换器拓扑
正激转换器在开关动作、低侧FET导通期间不存储能量,而是经过变压器将能量直接传递给负载。输出电压取决于匝比和PWM占空比:
作业时的占空比一般约束在50%以下,并在每个开关周期复位变压器磁芯。一般会用第三绕组完成磁通量复位。
当功率电平在200W以下时,一般运用单开关正激转换器。由于FET上的电压应力是输入电压、反射的变压器电压以及由漏电感引起的过压关断尖峰之和,因而要求所用晶体管的额外电压超越输入电压的两倍,并且要用无源缓冲器或有源钳位初级电路来约束磁芯复位时漏极上的电压上升幅度。这是这种拓扑的首要缺陷。
为了下降低侧FET的电压应力,一般会添加第二个晶体管,用于将每个开关上的电压钳位到输入电源总线,如图1所示。高侧FET也会约束漏电感值,由于它可以经过二极管D3和D4将能量返回到输入端。这种计划可以削减体系损耗,进步功率,最大极限地减小电磁搅扰,并防止运用缓冲电路。
在正常作业期间,晶体管将一起导通和关断。当FET导通时,电源经过变压器和输出滤波器传送给负载。当FET关断时,没有输入电源,但在磁化电感中活动的电流会导致初级绕组上的电压产生回转,如图2所示。
图2:FET导通和关断时的电流途径
反激转换器
阻隔型航空级直流-直流转换器供货商所供给的反激拓扑有的选用一个低侧FET,也有的选用两个晶体管,意图都是为了取得相同的优点。反激(升降压)转换器在FET导通时将能量存储在变压器的磁场中,然后当FET关断时再释放到负载。反激转换器可以被视为同享同一磁芯、并具有相反极性绕组的两个电感,如图3所示。
图3:单开关和双开关反激转换器
现在有六家首要制造商供给各种航空级的阻隔型直流-直流转换器,每种都有它们自己的封装,并且有多种电压和不同的额外功率。其间一家供货商供给的一些产品款式如图4所示,它们都进行了1:2的缩放,便利比较它们的相对巨细以及衔接类型和数量。
图4:来自某家航空级供给商的密封包装
图5列出并比较了上述直流-直流转换器产品。这儿特意疏忽了器材标识或类型,由于要点不是要表扬或批判任何的供货商。
图5:来自某供货商的航空级阻隔型直流-直流转换器
文章比较了经过认证的多种用于将输入电源总线转换成中心电压的航空级阻隔型直流-直流转换器,意图是协助你作出合理的挑选,可以在供给航空电子产品的道路上马到成功。