공간에 중요한 전력 시스템 애플리케이션에서 DC-DC 컨버터 활용

전력 시스템 설계자는 설계-제조 주기를 방해하지 않으면서 오늘날의 운영 환경을 준수하는 고도로 적응성 있는 솔루션을 개발해야 하기 때문에 끊임없이 압박을 받고 있습니다.

전력 시스템 설계자는 설계-제조 주기를 방해하지 않으면서 오늘날의 운영 환경을 준수하는 고도로 적응성 있는 솔루션을 개발해야 하기 때문에 끊임없이 압박을 받고 있습니다.

고전력 밀도 모듈은 모바일 통신 인프라, 산업 자동화, 운송 및 임베디드 컴퓨팅 장비와 같은 애플리케이션 영역에서 보드 공간 제약에 직면한 전 세계 설계자들로부터 높은 관심을 불러일으키고 있습니다. 캡슐화된 패키지와 뛰어난 열 성능은 가장 까다로운 산업 응용 분야에서도 이러한 제품의 장기적인 신뢰성에 대한 설계자의 확신을 높여줍니다.

소비자들이 비용 효율성을 유지하면서 최소한으로 설계되고 고성능을 제공하는 애플리케이션에 점점 더 매력을 느끼면서 전력 시스템을 설계하는 것이 점점 더 어려워지고 있습니다. 그러나 가장 저렴한 기판 실장 전원 솔루션을 선택하는 것만으로는 충분하지 않습니다.

전력 시스템 설계를 위한 DC-DC 컨버터

플러그 앤 플레이 솔루션만큼 편리하게 사용할 수 있는 전압 공급 모듈인 DC-DC 컨버터를 입력하십시오. DC-DC 컨버터는 가전 제품, 모바일 장치, 배터리 충전기, 게임 콘솔, LCD 패널 및 조명 시스템, POS(Point-of-Sales)와 같은 공간이 중요한 애플리케이션의 광범위한 스펙트럼에서 고효율 출력을 준수하도록 설계되었습니다. ) 장치 등이 있습니다.

DC-DC 컨버터는 크게 다음 두 가지 범주로 분류됩니다.

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부하와 무관한 출력 전압을 통해 하나의 DC 전압을 다른 DC 전압으로 변경하는 변압기입니다.

두 회로를 전기적으로 분리하는 DC-DC 절연 장벽이 있는 변압기입니다.

구조의 특성에 따라 조정되지 않은 DC-DC 컨버터는 최대 70~90%의 전력 효율을 제공할 수 있는 반면 조정된 컨버터는 최대 85%의 효율을 제공합니다.

DC-DC 컨버터가 제공하는 높은 효율성으로 인해 전체 전력 전자 스펙트럼에서 가장 역동적인 세그먼트 중 하나로 남아 있습니다. DC-DC 컨버터 시장을 성장시킬 수 있는 두 가지 주요 동인이 있습니다.

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현대 컴퓨팅 및 통신 기술의 대규모 채택

전력 시스템 설계자가 회로 설계, 컨버터 아키텍처 및 토폴로지 수준에서 실험하고 혁신할 수 있는 풍부한 범위를 통해 시스템 수준 요구 사항을 준수하는 맞춤형 컨버터 모듈을 생산할 수 있습니다.

DC-DC 컨버터 이점

컴퓨팅 및 통신 기술에서 DC-DC 컨버터 통합이 증가함에 따라 이러한 모듈의 채택이 증가하면서 전력 아키텍처의 우수성이 입증되었습니다. DC-DC 컨버터는 실험 및 사용자 정의 측면에서 설계자에게 제공하는 유연성 덕분에 더 작고 덜 복잡한 인쇄 회로 기판(PCB) 설계를 생성하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 유연성을 통해 설계자는 시스템 수준 요구 사항을 손상시키지 않고 출시 시간을 단축할 수 있습니다.

또한 DC-DC 컨버터 기반 소형 PCB 설계를 통해 OEM(Original Equipment Manufacturer)은 기존 DC-DC 컨버터가 제공하지 못하는 중요한 속성인 소형 폼 팩터 내에 매력적인 기능을 추가하여 작업 공간을 최적화할 수 있습니다. . 이러한 요소를 충분히 고려하면 DC-DC 컨버터가 공간이 중요한 산업 애플리케이션에서 고효율 출력을 위한 필수 구성요소가 되는 이유를 알 수 있습니다.

MINMAX MD DC-DC 컨버터 모듈

절연 DC-DC 컨버터 모듈의 MINMAX MD 제품군은 공간이 제한된 설계에 사용하기 위해 최대 63.5W/in3의 전력 밀도를 제공합니다. 이 모듈은 전력 시스템을 지원하기 위해 6-10와트를 제공하고 0.94" x 0.54"의 산업 표준 설치 공간을 가지며 높이가 0.31"에 불과하고 무게는 6.1g입니다.

모듈의 전력 조절 기술의 고효율성과 패키지 설계의 열 특성은 컨버터가 최대 90°C의 온도에서 작동을 지원하면서 매우 높은 전력 밀도를 달성할 수 있음을 의미합니다.

시스템 설계 엔지니어는 이 DC-DC 컨버터를 사용하여 보드 풋프린트와 무게를 모두 줄일 수 있습니다. 일반적으로 동등한 정격 전력으로 다른 모듈을 교체할 때 50% 정도입니다.

그림 1. DC-DC 컨버터 모듈의 MINMAX MD 제품군은 소형 폼 팩터에서 높은 전력 밀도를 제공합니다.

MINMAX는 최종 제품 설계에서 MD 컨버터를 위한 간단한 통합 프로세스를 만들었습니다. 절연 베이스 플레이트가 있는 차폐 금속 케이스는 우수한 EMC 성능을 제공합니다. MD 제품은 클래스 A에 대한 EN 55032 EMI 표준을 준수하는 것으로 인증되었으며 EN 61000-4-2/3/6/8 표준에 따라 외부 구성 요소가 필요하지 않습니다. EN 61000-4-4/5 및 EN 55022 클래스 B를 준수하는 클래스 A 준수에는 소수의 외부 구성 요소만 필요합니다.

1.5kV의 절연은 민감한 회로를 노이즈로부터 보호하고 안전이 중요한 애플리케이션에서의 사용을 지원합니다.

MD 컨버터 모듈은 전체 라인, 부하 및 온도 범위에 걸쳐 고효율 및 정확한 조절을 제공합니다. 일반적인 피크 효율은 최대 부하에서 88%이고 무부하 전력 소비는 0.1W에 불과합니다. 라인 레귤레이션의 정격은 ±0.2%이고 부하 레귤레이션의 정격은 ±0.5%입니다.

컨버터는 최소 부하 요구 사항이 없으며 무부하 및 경부하 조건에서 진동 없이 안정적인 조정을 유지합니다. 20ms의 일반적인 시작 시간은 설계자가 시스템 타이밍 오류의 위험을 제거하는 데 도움이 됩니다.

그림 2. MD DC-DC 컨버터 모듈의 전압 결과입니다.

제한된 PCB 공간을 위한 MD 컨버터

기업이 제품 소형화 및 기능이 풍부한 제품을 요구함에 따라 전력 시스템 설계자는 제한된 PCB 공간을 최대한 활용하는 것 외에 다른 선택이 없습니다. 기존 AC-DC 컨버터에는 설계자가 주어진 PCB 공간에서 맞춤형 레이아웃을 실험하고 혁신할 수 있는 유연성이 부족합니다.

가장 작은 DIP-16 패키지를 특징으로 하는 MINMAX MD 컨버터는 설계자가 PCB 공간을 최적으로 사용할 수 있도록 합니다. 이제 설계자는 안정적인 6-10W 출력 보장을 포함하여 제품 성능을 향상시킬 수 있는 고급 성능 기능을 통합할 수 있는 반면, 동일한 폼 팩터 내의 주류 컨버터는 3W만 제공할 수 있습니다. 이러한 DC-DC 컨버터를 선택하면 공간이 중요한 애플리케이션에 더 높은 수준의 효율성을 제공할 수 있습니다.

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