TDK-Lambda News

Повышающий преобразователь напряжения dc dc незаменим в ситуациях, когда питаемому устройству требуется напряжение выше, чем у источника питания. Чаще всего такое преобразование используется для организации работы цифровых устройств, в системах управления, медицине и связи.

Особенности технологии 

Первые технологии такого преобразования энергии работали по эффектному с точки зрения простоты, но не эффективному с точки зрения КПД принципу. На плату устанавливались два и более конденсатора, которые сначала параллельно заряжались, а затем поочередно отдавали свою энергию. Чем больше использовалось таких элементов, тем выше был КПД.

Кроме такого подхода, использовались и другие. Например, с повышающим трансформатором. Там напряжение поднималось за счет того, что первичная и вторичная обмотки трансформатора имели разное количество витков. Если первичная обмотка больше витков, чем вторичная, система работала на повышение, если меньше – то на понижение.

После преобразования напряжение выпрямлялось, стабилизировалось и сглаживалось на выходе конденсатором. Эта схема пользовалась большой популярностью (и пользуется до сих пор), поскольку ее отличает небольшая стоимость и минимальное количество деталей.

Но, как мы уже упомянули выше, КПД таких решений был небольшим. Однако все изменилось, когда кому-то в голову пришла светлая мысль использовать вместо этих комплектующих катушки индуктивности.

Общий принцип работы следующий. При включении схемы дроссель накапливает заряд. Затем питание от катушки отключается, и она начинает отдавать накопленную ее магнитным полем энергию.

Из катушки энергия попадает на диод, выполняющий роль клапана, после него часть заряда идет на полезную нагрузку, а другая часть заряжает выходной конденсатор. Как только он полностью заряжен, а катушка, наоборот, полностью разряжена, на нее снова подается питание от источника, чтобы она зарядилась.
 
В этот момент в дело вступает выходной конденсатор – именно он питает нагрузку. Диод же исключает возможность того, чтобы имеющийся заряд ушел в ту область схемы, где заряжается дроссель. Катушка снова заряжена? Отлично, от нее отключается питание и все повторяется заново.

Конечно, это сильно упрощенная схема, однако даже в таком виде она может прекрасно работать, а ее КПД будет на уровне 60–90%. Современные же импульсные преобразователи энергии (или как их еще называют – бустеры) работают по технологии Step-Up.

Топология Step-Up

Входное напряжение преобразуется в переменное, затем повышается, снова выпрямляется и после этого подается на нагрузку. Важнейшей особенностью этой топологии Step-Upсчитается тот факт, что ни при каких обстоятельствах итоговое напряжение такого бустера не может быть меньше, чем входное минус падение напряжения на диоде. 

При выборе подходящей модели необходимо особое внимание уделять тому, на какой максимальный входной и выходной ток она рассчитана. Это связано с тем, что, например, если устройству для работы требуется питание 12 В с силой тока 1А, и при этом оно питается от 5 вольтового источника, то такой источник должен выдавать не менее чем 2,4 А. В противном случае начнутся пульсации, так как накопленная энергия будет расходоваться быстрее, чем накапливаться.

Но, повторимся, при использовании топологии Step-Up, пользователи защищены от подобных проблем. Теперь давайте познакомимся с наиболее интересными бустерами, которые выпускаются компанией TDK и которые можно свободно купить в розничных магазинах или заказать с доставкой через интернет.

Повышающие преобразователи постоянного тока TDK

Самыми востребованными высоковольтными модулями преобразования постоянного тока, выпускаемыми компанией TDK, считаются модели линейки CHVM. Они выпускаются в виде компактного модуля форм-фактора SiP и предназначены для монтажа на печатной плате.

Несмотря на миниатюрные размеры, эти устройства обеспечивают на выходе 2 кВ и мощность от 1,4 до 3 Вт, при питании от аккумулятора 12 В постоянного тока.

Внешний переменный резистор позволяет регулировать выходные параметры в пределах от 0,5 до 100%. Кроме того, все модели оборудованы системой дистанционного отключения и включения.

Особенностью линейки CHVM считается практически полное отсутствие пульсаций и помех (не более 5 mVp-p на 1000 В), благодаря чему их используют в особо точных и чувствительных к помехам устройствах, например, в фотоэлектронных умножителях, фотодиодах, электронных микроскопах, флуоресцентных и масс-спектрометрах, а также других приборах, применяемых в лабораториях и научных центрах.

Основные преимущества:

• Программируемый output.
• Форм-фактор SiP.
• Товар сертицифирован.
• Экранирование.
• Минимальный уровень пульсаций.

Технические характеристики:

Название модели        Мощность (Вт)   Выходное напряжение и сила тока  
CHVM1R5-12-2000P         1,4                 2000 В / 0.0007 А
CHVM1R5-12-1000P         1,5                 1000 В / 0.0015 А
CHVM1R5-12-1500P         1,5                 1500 В / 0.001 А
CHVM2-12-1500PW          1,95               1500 В / 0.0013 А
CHVM2-12-1000PW          2                    1000 В / 0.002 А
CHVM2-12-2000PW          2                     2000 В / 0.001 А
CHVM2R5-12-0350PW     2,4                  5350 В / 0.007 А
CHVM2R6-12-0470PW     2,6                  3470 В / 0.0056 А
CHVM2R7-12-0180PW     2,7                  180 В / 0.015 А
CHVM3-12-0300PW         3                      300 В / 0.01 А

Подробности о технических характеристиках каждого преобразователя можно найти в каталоге dc dc преобразователей на нашем сайте. Там же получить информацию об их цене и наличии.