Журнал "Новости Электроники", номер 3, 2008 годНовые AC/DC-преобразователи PEAK для портативной аппаратуры
Константин СтароверовСтатья посвящена обзору новой для компании PEAK продукции - модулей AC/DC-преобразователей мощностью 5...20 Вт для монтажа на печатную плату. Прежде компания PEAK была известна только как поставщик широкого ассортимента DC/DC-преобразователей мощностью от 0,25 до 60 Вт.
Преобразователи AC/DC находят широкое применение в устройствах с питанием от сети переменного тока в тех случаях, когда приоритетными задачами для построения каскада электропитания становятся например, сокращение сроков проектирования или уменьшение занимаемого пространства. Действительно, при разработке такой сложной и дорогостоящей техники, как, например, медицинское диагностическое оборудование или промышленные контрольно-измерительные системы, гораздо проще применить готовое решение AC/DC-преобразователя и направить все усилия на решение основных задач проекта. Применение AC/DC-преобразователя может оказаться безальтернативным при разработке портативных устройств с сетевым питанием и ограниченным пространством, когда невозможно применение обычного трансформатора ввиду его чрезмерно высокого профиля. Тот факт, что AC/DC-преобразователи поддерживают работу с изменяющимся в широких пределах входным напряжением (обычно 85...265 В) также придает электронной аппаратуре новое качество - способность нормально функционировать при питании от нестабильной сети, что очень актуально в странах СНГ.
Теперь помимо таких известных компаний, как Mean Well, TRACO и Chinfa, AC/DC-преобразователи выпускает также производитель DC/DC-преобразователей немецкая компания PEAK. Она выпустила первое семейство модулей питания PPM для монтажа на печатную плату. Устройства различаются по мощности, числу и уровню выходных напряжений.
Отличительные особенности:
- Универсальный вход: 85...264 В, 50/60 Гц;
- Возможность работы с постоянным напряжением на входе (120...370 В);
- Большое напряжение изоляции входа и выхода (3 кВ, 1 мин.);
- Малые пульсации и шум (<100 мВ в полосе частот 20 МГц);
- Защиты от токовой перегрузки и от короткого замыкания;
- Высокие КПД преобразования и плотность мощности;
- Малое собственное потребление при отсутствии нагрузки (0,3 мА, типовое), соответствующее требованиям экологических стандартов;
- Множество моделей мощностью 5, 10, 15 и 20 Вт с выходными напряжениями от 5 до 48 В;
- Соответствие требованиям к промышленным применениям;
- Монтаж на печатную плату;
- Средняя наработка на отказ 200 тыс. часов (при 25°С);
- Гарантия 3 года.
Внешний вид преобразователей PPM приведен на рис. 1, а варианты моделей - в табл. 2.
Таблица 1. Конструкция и размеры преобразователей PPM
| PPM05-XXXX | PPM10-XXXX | PPM15-XXXX | PPM20-XXXX | |
|---|---|---|---|---|
| A | 48,5±0,5 | 55±0,5 | 62±0,5 | 70±0,5 |
| B | 12,5±0,5 | 17,5±0,3 | 17,5±0,3 | 20,0±0,3 |
| C | 40,5±0,5 | 47±0,5 | 54±0,5 | 62±0,5 |
| D | 16±0,3 | 20±0,3 | 20±0,5 | 23±0,3 |
| E | 36±0,5 | 45±0,5 | 45±0,5 | 48±0,5 |
| F | 20,5±0,5 | 20,5±0,5 | 22,5±0,5 | 23,5±0,5 |
| G | 4,0 min | 4,0 min | 4,0 min | 4,0 min |
| H | 4,0±0,3 | 5,0±0,3 | 5,0±0,3 | 5,75±0,3 |
| I | 4 | 4 | 4 | 4 |
| J | 1,0±0,1 | 1,0±0,1 | 1,0±0,1 | 1,0±0,1 |
Рис. 1. Внешний вид преобразователей PPM
Таблица 2. Варианты моделей преобразователей PPM
| Наименование | Размеры корпуса, мм | Мощность, Вт | Выход 1 (Vвых1/ Iвых1), В/мА | Выход 2 (Vвых2/ Iвых2), В/ мА | Пульсации и шум, мВ | КПД (typ), % |
|---|---|---|---|---|---|---|
|
E - модели с одним выходом
| ||||||
| PPM5-A-05ELF | 48,5х36х20,5 | 5 | 5/1000 | - | 50 | 76 |
| PPM5-A-12ELF | 12/420 | |||||
| PPM5-A-15ELF | 15/330 | |||||
| PPM5-A-24ELF | 24/230 | |||||
| PPM10-B-05ELF | 55х45х20,5 | 10 | 5/2000 | 50 | 78 | |
| PPM10-B-12ELF | 12/900 | |||||
| PPM10-B-15ELF | 15/700 | |||||
| PPM10-B-24ELF | 24/450 | |||||
| PPM15-C-05ELF | 62х45х22,5 | 15 | 5/2800 | 50 | 80 | |
| PPM15-C-12ELF | 12/1250 | |||||
| PPM15-C-15ELF | 15/1000 | |||||
| PPM15-C-24ELF | 24/625 | |||||
| PPM20-D-05ELF | 70х48х23,5 | 20 | 5/3500 | 50 | 82 | |
| PPM20-D-12ELF | 12/1600 | |||||
| PPM20-D-15ELF | 15/1300 | |||||
| PPM20-D-24ELF | 24/850 | |||||
| PPM20-C-48ELF | 62х45х22,5 | 20 | 48/420 | 50 | 85 | |
|
Z - модели с двумя разнополярными выходами (неизолированные)
| ||||||
| PPM5-A-05ZLF | 48,5х36х20,5 | 5 | +5/500 | -5/500 | 50 | 76 |
| PPM5-A-12ZLF | +12/210 | -12/210 | ||||
| PPM5-A-15ZLF | +15/160 | -15/160 | ||||
| PPM10-B-05ZLF | 55х45х20,5 | 10 | +5/1000 | -5/1000 | 50 | 78 |
| PPM10-B-12ZLF | +12/450 | -12/450 | ||||
| PPM10-B-15ZLF | +15/350 | -15/350 | ||||
| PPM15-C-05ZLF | 62х45х22,5 | 15 | +5/1500 | -5/1500 | 50 | 80 |
| PPM15-C-12ZLF | +12/650 | -12/650 | ||||
| PPM15-C-15ZLF | +15/500 | -15/500 | ||||
| PPM20-D-05ZLF | 70х48х23,5 | 20 | +5/2000 | -5/2000 | 50 | 82 |
| PPM20-D-12ZLF | +12/830 | -12/830 | ||||
| PPM20-D-15ZLF | +15/650 | -15/650 | ||||
|
ZS - модели с двумя изолированными выходами
| ||||||
| PPM5-A-0505ZSLF | 48,5х36х20,5 | 5 | 5/900 | 5/100 | 50 | 76 |
| PPM5-A-0512ZSLF | 5/750 | 12/100 | ||||
| PPM5-A-0515ZSLF | 5/700 | 15/100 | ||||
| PPM5-A-0524ZSLF | 5/600 | 24/100 | ||||
| PPM10-B-0505ZSLF | 55х45х20,5 | 10 | 5/1800 | 5/200 | 50 | 78 |
| PPM10-B-0512ZSLF | 5/1500 | 12/200 | ||||
| PPM10-B-0515ZSLF | 5/1400 | 15/200 | ||||
| PPM10-B-0524ZSLF | 5/1000 | 24/200 | ||||
| PPM15-C-0505ZSLF | 62х45х22,5 | 15 | 5/2800 | 5/200 | 50 | 80 |
| PPM15-C-0512ZSLF | 5/2500 | 12/200 | ||||
| PPM15-C-0515ZSLF | 5/2400 | 15/200 | ||||
| PPM15-C-0524ZSLF | 5/2000 | 24/200 | ||||
| PPM20-D-0505ZSLF | 70х48х23,5 | 20 | 5/3400 | 5/600 | 50 | 82 |
| PPM20-D-0512ZSLF | 5/2800 | 12/500 | ||||
| PPM20-D-0515ZSLF | 5/2500 | 15/500 | ||||
| PPM20-D-0524ZSLF | 5/2500 | 24/300 | ||||
|
D - модели с тремя выходами (один однополярный выход+один изолированный двуполярный выход)
| ||||||
| PPM5-A-0505DLF | 48,5х36х20,5 | 5 | 5/900 | ±5/100 | 50 | 76 |
| PPM5-A-0512DLF | 5/700 | ±12/100 | ||||
| PPM5-A-0515DLF | 5/700 | ±15/80 | ||||
| PPM5-A-0524DLF | 5/700 | ±24/50 | ||||
| PPM10-B-0505DLF | 55х45х20,5 | 10 | 5/1800 | ±5/100 | 50 | 78 |
| PPM10-B-0512DLF | 5/1600 | ±12/100 | ||||
| PPM10-B-0515DLF | 5/1400 | ±15/100 | ||||
| PPM10-B-0524DLF | 5/1000 | ±24/100 | ||||
| PPM15-C-0505DLF | 62х45х22,5 | 15 | 5/2600 | ±5/200 | 50 | 80 |
| PPM15-C-0512DLF | 5/2000 | ±12/200 | ||||
| PPM15-C-0515DLF | 5/1800 | ±15/200 | ||||
| PPM15-C-0524DLF | 5/2000 | ±24/100 | ||||
| PPM20-D-0505DLF | 70х48х23,5 | 20 | 5/3200 | ±5/400 | 50 | 82 |
| PPM20-D-0512DLF | 5/2500 | ±12/300 | ||||
| PPM20-D-0515DLF | 5/2800 | ±15/200 | ||||
| PPM20-D-0524DLF | 5/2000 | ±24/200 | ||||
| *LF - бессвинцовое исполнение | ||||||
Преобразователи предназначены для использования в различных портативных промышленных, офисных и гражданских приложениях. Их применение особенно привлекательно в оборудовании, которое требует сертификации на соответствие экологическим стандартам по уровню энергопотребления в дежурном режиме, а также международным стандартам по электромагнитной совместимости и безопасности IEC61000 и IEC60950.
Сведения о конструкции и размерах корпусов представлены в табл. 1. Модели с различным числом выходных напряжений отличаются назначением выводов (см. табл. 3).
Таблица 3. Назначение выводов
| Выводы | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| E - один выход | FG | AC (N) | AC (L) | -Vo1 | NP | NP | NP | +Vo1 |
| Z - два выхода | FG | AC (N) | AC (L) | -Vo2 | NP | COM | NP | +Vo1 |
| D - три выхода | FG | AC (N) | AC (L) | -Vo1 | +Vo1 | -Vo2 | COM | +Vo2 |
| ZS - два изолир. выхода | FG | AC (N) | AC (L) | -Vo1 | +Vo1 | NP | -Vo2 | +Vo2 |
| AC (L) - подключение к сети переменного тока (фаза) AC (N) - подключение к сети переменного тока (нейтраль) FG - заземление Vo - выходное напряжение COM - общая цепь NP - нет подключения | ||||||||
На рис. 2 показаны рекомендуемые схемы включения преобразователей, а значения параметров внешних компонентов для этих схем представлены в табл. 1.
Рис. 2. Схемы включения преобразователей PPM
В таком включении преобразователи обеспечивают стабилизацию выходного напряжения с отклонением не более ±2%. Уровень нестабильности выходного напряжения при скачкообразном изменении нагрузки (10...90%) в общем случае лежит в пределах ±1...±5%. Преобразователи работают на частоте 150 кГц и после подачи питания формируют выходное напряжение с задержкой 80 мс. В системах распределенного питания полезной будет функция защиты от короткого замыкания и токовой перегрузки (порог срабатывания 115% от паспортного выходного тока). Все преобразователи рассчитаны на работу в температурном диапазоне -20...70°С при максимальной влажности окружающей среды 85% (без конденсации).
Таблица 4. Рекомендуемые значения параметров внешних компонентов, подключаемых к модулям PPM
| Vвых, В | С1/С3/ С5, мкФ/В | С2/С4/С6 | F1 | D1/D2 (подавитель) | Примечание |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 680/16 | Керамический конденсатор 0,1 мкФ/50 В | 1 А/250 В | P6KE6.8A | Выходные фильтрующие конденсаторы C1, C3 и C5 - электролитические. Рекомендуется использовать высокочастотные электролитические конденсаторы с малым внутренним сопротивлением. Паспортное напряжение конденсатора должно быть не менее чем на 80% больше выходного напряжения. C2, C4 и C6 предназначены для удаления ВЧ-шума. Для защиты нагрузки от действия повышенного напряжения поврежденного преобразователя рекомендуется использовать сапрессоры (D1, D2). |
| 12 | 220/25 | P6KE16A | |||
| 15 | 220/25 | P6KE20A | |||
| 24 | 120/35 | P6KE33A |
| Ваш комментарий к статье | ||||
