Высоковольтные преобразователи напряжения: Высоковольтный преобразователь напряжения

alexxlab | 23.12.1989 | 0 | Разное

Содержание

Высоковольтные DC/DC-преобразователи

Компания XP-EMCO является разработчиком и производителем высоковольтных источников питания мирового класса. DC/DC-преобразователи компании XP-EMCO устанавливают промышленные стандарты для габаритов, параметров и надёжности. В результате усилий, в течение более четырех десятилетий, в области исследований и разработки привели к созданию продукции, которая соответствует большей части требований специальных применений, оставаясь при этом конкурентоспособной по цене. Широкий ряд пропорциональных и стабилизированных источников питания предлагает максимальную гибкость при разработке высокоточной продукции. В дополнение к поставляемым разносторонним готовым высоковольтным продуктовым линейкам, компания предоставляет новаторские заказные и полу-заказные решения для удовлетворения требований индивидуальных технических условий.

Основные области применения продукции XP-EMCO:

– Медицинская диагностика;
– Научное оборудование;

– Военная аппаратура;
– Авиационно-космическая техника;
– Биотехнологии.

Компания ХР Power объявила, что она приобрела бизнес и активы корпорации EMCO High Voltage (ЕМСО), являющейся разработчиком и изготовителем высоковольтных силовых модулей, стоимость сделки составила $12,0 млн (£7,8 млн). ЕМСО находится в Северной Калифорнии, располагает производственными мощностями в Неваде и осуществляет поставки широкого спектра стандартных, модифицируемых и заказных высоковольтных изделий для применения в различных отраслях промышленности и в медицине.

На протяжении более четырех десятилетий корпорация ЕМСО является ведущим разработчиком и производителем высоковольтных DC/DC-преобразователей, с акцентом на сверхминиатюрные, высоконадёжные устройства для монтажа на печатную плату. Работа EMCO над созданием инновационной и надежной продукции отмечена многочисленными наградами, среди которых «Изделие года» от журнала Electronic Product (дважды) и от Калифорнийского университета в Дэвисе, «Бизнес года» Торгово-промышленной палаты в Карсон-Вэлли и «Ключевой партнер» от университета Висконсина за проект ICECUBE.

– Мы рады приветствовать присоединение ЕМСО к группе ХР Power и начать распространение продукции корпорации через нашу дилерскую сеть, – комментирует президент XP Power по всемирным продажам и маркетингу Mike Laver. – Слияние компаний позволит нам предоставить заказчикам комплекс продукции в сфере высоковольтных технологий, сегменте рынка с высокими требованиями, в котором мы ранее не специализировались. Мы уверены, что EMCO будет иметь успешное будущее в составе XP Power.

Mike Doherty, генеральный директор компании ЕМСО, заявил: «Мы очень рады присоединению к компании ХР Power. С её поддержкой мы сможем ускорить нашу исследовательскую и производственную деятельность, с использованием прямых каналов продаж XP во всем мире, и выйти на новые рынки под новой торговой маркой “XP-EMCO”.

Дополнительное оборудование для высоковольтных источников питания
Серия A
Высоковльтные пропорциональные преобразователи напряжения – выходное напряжение от 100 до 6000 В
Серия AG
Высоковольтные пропорциональные преобразователи напряжения – выходные напряжения от 100 до 6000 В
Серия C
Высоковольтные стабилизированные преобразователи напряжения – выходные напряжения от 100 В до 8 кВ
Серия CA
Прецизионные стабилизированные DC-DC преобразователи постоянного напряжения в высокое напряжение с низкими пульсациямиВыходные напряжения от 200В до 2000В при выходной мощности 1 Вт
Серия CA-T

Прецизионные стабизированные DC-DC преобразователи постоянного напряжения в высокое напряжение (расширенный диапазон рабочих температур -55° . .. +70°CВыходные напряжения от 200В до 2000В при выходной мощности 1 Вт
Серия CB
Миниатюрные стабизированные DC-DC преобразователи постоянного напряжения в высокоеВыходные напряжения от 100 В до 10 кВ при выходной мощности 1 Вт
Серия E
Изолированные пропорциональные DC-DC преобразователи постоянного напряжения в высокое напряжениеВыходные напряжения от 200 В до7кВ при выходной мощнтсти 3 Вт и 8кВ при 2 Вт
Серия F
Изолированные пропорциональные DC-DC преобразователи постоянного напряжения в высокоеВыходные напряжения от 200 В до 8 кВ при 10 Вт
Серия FS
Изолированные пропорциональные DC-DC преобразователи постоянного напряжения в высокоеВыходные напряжения от 200В до 6кВ при выходной мощности 10 Вт
Серия G
Изолированные пропорциональные DC-DC преобразователи постоянного напряжения в высокое напряжениеВыходные напряжения от 100В до 6 кВ при выходной мощности 1,5 Вт
Серия GP
Изолированные пропорциональные DC-DC преобразователи постоянного напряжения в высокое Выходная мощность 1 ВтВыходные напряжения от 100 В до 6 кВ
Серия H
Cтабилизированные DC-DC преобразователи постоянного напряжения в высокое напряжениеВыходная мощность 15 ВтВыходные напряжения от 0 до 300 В и от 0 до 10 000В
Серия HRL30
Высоковольтные 30-ваттные миниатюрные преобразователи напряжения с выходными напряжениями до 6000 В
Серия P
Маломощные стабилизированные DC-DC преобразователи преобразователи постоянного напряжения в высокоеНизкий уровень пульсаций выходного напряженияВыходная мощность 2,4 мВтВыходные напряжения от 1200 до 2000 В
Серия Q
Изолированные пропорциональные DC-DC преобразователи постоянного напряжения в высокое Выходная мощность 0,5 и 1,25 ВтВыходные напряжения от 100 до 10000 В
Серия SIP
Стабилизированные DC-DC преобразователи постоянного напряжения в высокоеВыходная мощность 0,1 ВтВыходные напряжения 90 ВВыходная мощность 1 ВтВыходные напряжения 100 В

Схема мощного высоковольтного преобразователя напряжения с высоким КПД

Как сделать высоковольтный DC-DC преобразователь своими руками?
Посвящается тем, кто в высоком напряжении находит не только минусы, но и плюсы

Высоковольтный преобразователь напряжения предназначен для получения от низковольтного источника высокого напряжения (до десятков тысяч вольт) постоянного или переменного тока.

Основное требование, определяющее принцип работы таких преобразователей – это возможность эффективно передать на выход полезную мощность, обеспечив максимальное значение КПД.

Однотактные преобразователи позволяют с минимальными затратами получать высокие выходные напряжения, но при условии относительно небольшой мощности в нагрузке. Причина – довольно низкий КПД однотактных устройств. Для начала, в качестве примера приведу простейшую схему модуля высоковольтного преобразователя, выпускаемого нашими непритязательными китайскими друзьями.

Рис.1 Простейший высоковольтный преобразователь напряжения

Первичная обмотка находится под вторичной. Она намотана на ферритовом стержне с высокой магнитной проницаемостью и содержит несколько витков 0,8…1 мм провода. Количество витков вторичной обмотки – несколько тысяч. Без нагрузки схема потребляет от источника питания значительный ток (2…3А). Это является следствием затянутых фронтов на затворе транзистора (из-за его большой ёмкости в совокупности с высоким выходным сопротивлением NE555), а также низкой индуктивности первичной обмотки трансформатора.

Конечно, при таком трансформаторе никаких 20 000 вольт схема не выдаст, максимум – 3…4 кВ при мощности в несколько ватт.
Вывод – в данном исполнении к покупке и повторению НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ! Однако в случае использования строчного трансформатора для ЭЛТ со встроенной схемой умножителя и резонансного конденсатора в его первичной обмотке всё ж таки удаётся получить искомые 20 кВ. Именно такую схему мы рассмотрели на странице – Ссылка на страницу.

Несколько лучшими мощностными характеристиками будет обладать двухтактный преобразователь, выполненный по схеме симметричного индуктивного мультивибратора. Эта схема на удивление популярна среди шокеростроителей разных мастей и является основой знаменитого “злого шокера” от lamazoid-а, а также множества других разработок по схожим мотивам.
А теперь, давайте, взглянем на схему такого преобразователя с номиналами элементов и замерами потребления тока, проведённых участниками одного из HV форумов: Aleksandr_Sokolov и urez83.

Рис.2 Двухтактный высоковольтный преобразователь напряжения

Главным недостатком подобных схем являются:
1. Крайне высокое потребление тока (и соответственно низкий КПД) преобразователя, связанное с продолжительной работой ключевых транзисторов в линейном режиме, а также

2. Неполное использование напряжения источника питания.

Слегка модифицированная версия – драйвер Mazilli ZVS Flyback, подробно описанный нами на странице – ссылка на страницу , хоть и уменьшает указанные недостатки, но далеко не полностью.

Описанный ниже повышающий двухтактный преобразователь выполнен на распространённых цифровых элементах и имеет КПД, превышающий 90%. При этом он эффективно и в полном объёме использует напряжение источника питания, что по сравнению с драйвером Mazilli ZVS Flyback, даёт возможность ощутимо уменьшить количество витков вторичной обмотки трансформатора.

Рис. 3 Мощный двухтактный высоковольтный преобразователь напряжения с высоким КПД

Задающий генератор выполнен на элементе DD1.1. Форма его выходного сигнала близка к меандру, а частота 30 кГц устанавливается подбором (при необходимости) номинала конденсатора С1.

Цепочки D1, R3, C3 и D2, R2, C2 – формируют задержку (Dead Time) переключения выходных транзисторов Т5, Т6 (около 4 мкс), гарантирующую, что транзистор одного плеча начнёт открываться только после того, как транзистор другого плеча будет полностью закрыт.

Противофазные сигналы, идущие с выходов DD1.3 и DD1.4, усиливаются по току каскадами Т1, Т2 и Т3, Т4 и далее поступают на затворы мощных выходных транзисторов, имеющих значительные входные ёмкости (около 3000 пФ). Данные каскады необходимы для получения управляющих импульсов с крутыми фронтами, что способствует быстрому переключению транзисторов и, в свою очередь, повышению КПД устройства.

Параметры преобразователя чувствительны к величинам индуктивностей первичных обмоток трансформатора. Оптимальные характеристики соответствуют индуктивностям 20…30 мкГн. При меньших значениях снижается КПД преобразователя, при больших – падает мощность.

При применении указанных на схеме элементов, частоте тактового генератора 30 кГц и индуктивности первичных обмоток 20 мкГн, выходная мощность преобразователя составляет около 300 Вт, а ток потребления без нагрузки – 500 мА. При 30 мкГн потребление снижается до 300 мА.
Мощность преобразователя можно увеличить путём выбора более мощных выходных транзисторов либо путём параллельного включения пар полевиков указанного типа. В этом случае во избежание ухудшения КПД необходимо удвоить номиналы конденсаторов С2, С3.

Конденсатор С8 предназначен для ограничения тока выходных транзисторов при кратковременном коротком замыкании на выходе. При номинале, указанном на схеме, ток транзисторов при КЗ не превысит 30А.

Элементы R5, C4, R7, R8 служат для исключения сквозных токов через выходные транзисторы в момент подачи напряжения.
Если преобразователь планируется использовать в качестве драйвера для получения напряжений в десятки киловольт, то параллельно R7, R8 следует подключить защитные стабилитроны на 15…18 В.

Трансформатор намотан на тороидальном ферритовом сердечнике EPCOS R 29,5×19,0×14,9 №87 с габаритной мощностью 297 Вт. Число витков указано на схеме. Поскольку данный преобразователь может использоваться для формирования широкого диапазона выходных напряжений: от десятков вольт до десятка киловольт, то уделять внимание подробному описанию конструкции трансформатора особого смысла не имеет.
Для высоковольтных целей прекрасно подойдёт и фабричный строчный трансформатор от электронно-лучевых трубок телевизоров, и трансформатор, выполненный на броневом сердечнике. Для меньших напряжений оптимальным выбором будет импульсный трансформатор на ферритовом кольце, методику расчёта которого мы подробно рассмотрели на странице – ссылка на страницу. Важно понимать, что наличие зазора в сердечниках для двухтактных преобразователей не только не приносит пользы, но и вредно из-за снижения его магнитной проницаемости, а соответственно, и индуктивности первичных обмоток, что неизбежно приводит к снижению параметра КПД.

Допустимые напряжения диодов выпрямителя и конденсатора С8 должны в 1,5 раза превышать максимальное выходное напряжение, С9 – как минимум, быть не ниже. Также необходимо следить за тем, чтобы частотный диапазон выпрямительных диодов укладывался в частоту тактового генератора. Если диоды могут работать только до 20 кГц, то и частоту генератора тоже необходимо понизить до этого значения, а индуктивность первичных обмоток рассчитывать исходя из значений 30…40 мкГн.

ВНИМАНИЕ!!! Работа с высоким напряжением крайне опасна для жизни и здоровья организма.
Поэтому Vpayaem.ru настоятельно не рекомендует практиковаться в этой области при отсутствии специальных знаний и соответствующего опыта. Вся информация, размещённая на этой странице, предназначена исключительно для ознакомительных целей – помните об этом, уважаемые господа и барышни, и не говорите, что вас не предупреждали!

Высоковольтные преобразователи напряжения своими руками

Тема: как сделать, спаять схему для получения высокого напряжения самому.

Тема о различных устройствах, повышающих напряжение до величин свыше 1000 вольт весьма популярна. Эти высоковольтные преобразователи можно использовать для таких целей как электрические зажигалки, ионизаторы воздуха, источники питания для газоразрядных ламп, электрошокеры, различные светящиеся шары (внутри которых играют молнии) и т.д. И вовсе нет особой необходимости в том, чтобы собирать преобразователь высокого напряжения по какой-то сложной схеме. Допустим я сделал очень простой вариант такого устройства, которое содержало в себе всего три детали: трансформатор с ферритовым Ш-образным сердечником, полевой транзистор и резистор.

В этой схеме простого высоковольтного преобразователя, что был собран своими руками, основные силы уходят на намотку повышающего трансформатора. Сам трансформатор был снят с платы обычного компьютерного блока питания. Также такие трансформаторы можно найти в различной современной технике, где имеются блоки питания с высокочастотными преобразователям. Либо его можно просто купить на радиорынке, цена относительно низкая.

Магнитопровод такого высокочастотного трансформатора должен быть из феррита (подойдет любая марка). У меня нормально работал этот преобразователь на трансформаторе Ш-образной формы (должна подойти и П-образная форма), в то время как на круглом сердечнике схема не запускалась. Размеры трансформатора в большей степени зависят от того провода, что будет намотан на магнитопровод (диаметра, количества витков, изоляционных слоев между обмотками). Допустим свой первый трансформатор я намотал до полного его заполнения, а в итоге оказалось, что было недостаточным количество витков во вторичной обмотке. Пришлось брать трансформатор чуть больших размеров. Что касается мощности таких высокочастотных трансформаторов, то ее скорее можно назвать резиновой. То есть, электрическая мощность, которую можно получить из подобного транса, напрямую зависит от рабочей частоты тока, что подается на входные обмотки. Повышая только лишь частоту тока, оставляя размеры трансформатора прежними, можно увеличивать его общую мощность.

Если вы сняли с устройства, достали где-нибудь подходящий трансформатор с ферритовым сердечником то его нужно будет перемотать. Обычно магнитопровод этих трансов между собой склеен. Банальные попытки просто соединить сердечник путем механического воздействия (отковыривать ножом, отверткой и т.д.) в большинстве случаев приводят к раскалыванию феррита. Правильнее будет сначала имеющийся трансформатор опустить на полминуты в кипящую воду. После этого сцепление клея ослабевает и части ферритового сердечника легко отсоединяются друг от друга без повреждений.

Теперь что касается самой перемотки трансформатора под наш самодельный высоковольтный преобразователь. Итак, первичная обмотка содержит 8 витков с отводом от середины (диаметр провода около 0. 8-1,5 мм). Ее проще наматывать шиной из нескольких проводов, допустим берем 6 проводов диаметром по 0.4 миллиметров каждый. Все эти провода аккуратно и равномерно наматываем на каркас трансформатора. Мотаем 4 витка. Далее выходящие концы этих проводов разделяем по 3 штуки, спаивая их между собой. В общем получается что мы имеем первичку, состоящую из двух проводов, каждый из которых имеет 4 витка, а каждый провод состоит из трех жил, соединенных параллельно между собой. Начало одной (любой) первичной обмотки соединяем с концом другой первичной обмотки. Это соединение и будет отводом от середины, образуя среднюю точку.

Для изоляционного отделения обмоток можно использовать ленту обычного скотча. Намотали первичную обмотку, нанесли изоляционный слой в несколько витков. Поверх первичной начинаем мотать вторичную, повышающую обмотку высоковольтного трансформатора. Также отделяем слоем скотча. К примеру, один слой вторичной обмотки содержит у меня по 200 витков, после чего изолирую одним витком скотча. Далее мотаю следующий слой в 200 витков. Всего вторичная обмотка должна содержать около 1600 витков провода 0,1 мм. Это получается 8 слоев по 200 витков каждый. Следим, чтобы витки различных слоев были отдалены друг от друга на некоторое расстояние (примерно 0.4 мм), что уменьшает вероятность электрического пробоя.

После завершения намотки вставляем в каркас части ферритового сердечника. Для их фиксации достаточно обмотать несколькими витками ленты скотча. Вот и все, наш высоковольтный трансформатор готов. Теперь осталось к нему припаять полевой транзистор и резистор. Подсоединяем питание. В моем случае высоковольтный преобразователь хорошо начинал работать от напряжения 5 вольт. Просто сам полевой транзистор, который я поставил, имеет пороговое напряжение 2-4 вольта. Путем подбора полевых транзисторов (имеющих другие пороговые напряжения) можно уменьшить величину питающего напряжения, к примеру, запитать схему от обычного литиевого аккумулятора, получив в итоге компактную электрическую зажигалку для газа.

Для самостоятельного изготовления флокатора, пистолета порошковой покраски или электростатической коптильни требуется источник высокого напряжения. И если первые два устройства требуют 75-100 киловольт, то высоковольтный генератор для коптильни работает при 15-20.

В сети есть множество схем высоковольтных генераторов сделанных с использованием строчных трансформаторов от мониторов, телевизоров или автомобильных катушек зажигания. В большинстве своём их схемотехника удручает – как правило это простейшие обратноходовые преобразователи, а значит транзистор в них будет работать в роли кипятильника т.к. для новичка наверняка не имеющего осциллографа рассчитать снаббер практически не реально.

Схемы из прошлого века на тиристорах с питанием от сети 220 вольт опасны и в случае неосторожности могут привести к печальным последствиям. Мы же сделаем резонансный полумост на ТДКС .

Давайте посмотрим схему:

Схема высоковольтного генератора

Список компонентов:

U1 – «IR2153»;
C1 – электролит 470-1000uf 16v, желательно Low Esr;
C2 – керамика 1n;
C3, C4 – керамика 100n;
C5, C6 – полипропилен 470nf 630v;
R1 – многооборотный подстроечный резистор;

Остальные компоненты вопросов думаю не вызывают.

Файл печатной платы: ir2153.lay6[0,03MB]

В качестве генератора используется распространённая микросхема IR2153, для работы которой требуются всего несколько деталей в обвязке: времязадающая RC цепочка и конденсатор с диодом для верхнего ключа.

Транзисторы при сборке необходимо установить на небольшие радиаторы, я этого делать не стал т.к. плата нужна лишь для демонстрации. Так же не рекомендую включать устройство без запаянного электролитического конденсатора, может получится ситуация когда через ключи потечет сквозной ток.

Номиналы времязадающей цепи с помощью подстроечного резистора позволяют микросхеме работать в диапазоне частот примерно от 7 до 146kHz. В процессе настройки включать высоковольтный генератор желательно через амперметр для контроля тока, при этом желательно что бы блок питания выдавал не менее 3-х ампер при 12 вольт.

Подстроечным резистором можно пройтись по всему диапазону частот для нахождения резонансных участков, при этом для получения 20 киловольт искровой разряд не должен превышать буквально 1. 5 см, а ток потребления при этом должен быть около 0.6-0.8А.

Если добиться таких результатов не удается то есть два варианта. Первый из них «поиграть витками», увеличивая или уменьшая их количество, второй – заменить резонансный конденсатор с 470 на 330 или 220 нанофарад. У меня все заработало сразу после сборки, но как говориться – если вдруг.

Перед намоткой первичной обмотки на ТДКС феррит следует изолировать изолентой или скотчем, мотать следует эмальпроводом 0.6-0.8мм, или (что лучше) сразу двумя-тремя проводами 0.6 параллельно. Провода от трансформатора до платы желательно не более 10 сантиметров.

Не следует забывать что во вторичной обмотке ТДКС как правило находится диод, поэтому умножитель напряжения к нему не подключишь.

Для использования в электростатической коптильне параллельно выходам необходимо поставить конденсатор

30kV 470pf – 2.2n и выходной токоограничительный резистор.

Наверно многие хотели бы иметь свой источник высокого напряжения, данная статья поможет вам собрать довольно надёжный источник средней мощности. Который к тому же лишён таких недостатков: как нагрев транзисторов, низкий КПД и т.п. Я бы конечно мог написать про самый простой, Блокинг генератор, но он не оправдывает ожиданий, потребляет много, греется сильно. По этому я решил описать немного сложнее схему из 10 деталей, но способную, быть домашним источником высокого напряжения. Ниже фотография того что нам понадобится:

Итак теперь список того что нужно достать/купить, что бы собрать: транзисторы IRFP250N, резисторы по 470 Ом (2-3 Ватта), конденсаторы плёнка по 100 нФ 400 Вольт, (лучше взять несколько, скажем 10 и подбирать при какой ёмкости лучше работает), диоды UF5408, стабилитроны по 12 Вольт 1.5 Ватта ( если питать от БП компа то стабилитроны с резисторами по 10 Ком можно не паять), а так же конденсатор по питанию на 1000 мкФ 50 Вольт ( напряжение зависит от чего питаете, если от БП компа смело ставьте на 25 Вольт), по желанию индикация в виде светодиода, у меня зелёный. И да чуть не забыл, насчёт дросселя там нужно взять либо жёлтое кольцо (распылённое железо) из фильтра БП компа, либо феррит 2000 мГн и намотать около 40 Витков, проводом от 0. 7 — 2мм.
Насчёт сборки устройства, всё достаточно просто делаем методом ЛУТ ( Лазерно- Утюжная Технология) плату, затем травим, сверлим, впаиваем детали, согласно схеме. Потом на радио рынке или со старого телевизора, вынимаем строчный трансформатор, оставляем только вторичную обмотку, что больше, а первичную мотаем сами многожильным проводом 10 витков с отводом от середины. Стоит отметить, что кол-вом витков в первичке и ёмкостью можно настроить преобразователь для оптимальной работы. Собственно схема устройства:

Как видно она довольна простая, но капризная в плане питания источник должен давать 12-30 Вольт (для данных транзисторов), и при этом иметь мощность от 50 Ватт, лучше 100 Ватт, какой нить старый трансформатор. Как плюсы схемы можно отметить слабый нагрев транзисторов, даже очень, в этом видео, которое я снял, что бы показать дугу. Я поставил в качестве радиатора, 2 алюминиевых профиля, и они были едва-едва нагретыми. Даже через 10 минут не нагревается, что довольно хорошо, не нужны громоздкие радиаторы, достаточна пластинки метала. Ниже видео, как работает:

Данная статья не подлежит комментированию, поскольку её автор ещё не является полноправным участником сообщества. Вы сможете связаться с автором только после того, как он получит приглашение от кого-либо из участников сообщества. До этого момента его username будет скрыт псевдонимом.

Это «Песочница» — раздел, в который попадают дебютные посты пользователей, желающих стать полноправными участниками сообщества.

Если у вас есть приглашение, отправьте его автору понравившейся публикации — тогда её смогут прочитать и обсудить все остальные пользователи Хабра.

Чтобы исключить предвзятость при оценке, все публикации анонимны, псевдонимы показываются случайным образом.

Высоковольтные преобразователи — STMicroelectronics

Инструменты оценки

Инструменты оценки решения (89)

Инструменты оценки решения

Трехфазные двигатели (PMSM, BLDC, ACIM) (4) Преобразователь переменного тока в постоянный (57) Коллекторные двигатели (2) ) Решения для строительных технологий Eval Boards (1) Решения для связи и подключения Eval Boards (1) Преобразователь постоянного тока в постоянный (1) Eval Boards для решений для здравоохранения и хорошего самочувствия (1) Eval Boards для бытовой техники и электроинструментов (5) Eval Boards для светодиодов и общего освещения Оценочные платы (6) Оценочные платы решений для управления двигателями (4) Оценочные платы решений для управления технологическими процессами и автоматизации (1) Оценочные платы решений для блоков питания и преобразователей (5) Оценочные платы решений для транспорта (1)

Инструменты оценки

Все инструменты оценки

Инструменты оценки решения

Все инструменты оценки решения 3-фазные двигатели (PMSM, BLDC, ACIM) (4) Преобразователь переменного тока в постоянный (57) Коллекторные двигатели (2) Building Technology Solution Eval Платы (1) Eval Boards для решений связи и подключения (1) DC-DC Converter (1) Eval Boards для решений для здравоохранения и хорошего самочувствия (1) Eval Boards для бытовой техники и электроинструментов (5) Eval Boards для светодиодов и общего освещения (6) Оценочные платы решения для управления двигателем (4) Оценочные платы решения для управления технологическими процессами и автоматизации (1) Оценочные платы решения для блока питания и преобразователя (5) Оценочные платы решения для транспортировки (1)

Served country/regionWorldwideAfricaAsiaEuropeNorth AmericaOceaniaSouth AmericaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBhutanBoliviaBosnia and HerzegovinaBotswanaBrazilBruneiBulgariaBurkinaBurma (Myanmar)BurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCentral African RepublicChadChileChinaColombiaComorosCosta RicaCroatiaCyprusCzech RepublicDemocratic Republic of CongoDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFijiFinlandFranceGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGreeceGrenadaGuatemalaGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHondurasHungaryIcelandIndiaIndonesiaIraqIrelandIsraelItalyIvory CoastJamaicaJapanJordanKazakhstanKenyaKiribatiKuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMauritaniaMauritiusMexicoMicronesiaMoldovaMona coMongoliaMontenegroMoroccoMozambiqueNamibiaNauruNepalNetherlandsNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPolandPortugalQatarRomaniaRussian FederationRwandaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Vincent and the GrenadinesSamoaSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth KoreaSpainSri LankaSurinameSwazilandSwedenSwitzerlandTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTogoTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited StatesUruguayUzbekistanVanuatuVatican CityVenezuelaVietnamYemenZambiaZimbabwe

Show only products supplied by ST

Please enter your desired search query and search again

Quick filters

Served country/regionWorldwideAfricaAsiaEuropeNorth AmericaOceaniaSouth AmericaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBhutanBoliviaBosnia and HerzegovinaBotswanaBrazilBruneiBulgariaBurkinaBurma (Myanmar)BurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCentral African RepublicChadChileChinaColombiaComorosCosta RicaCroatiaCyprusCzech RepublicDemocratic Republic of CongoDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial ГвинеяЭритреяЭстонияЭфиопияФиджиФинляндияФранцияГабонГамбияГрузияГерманияГанаГрецияГренадаГватемалаГвинеяГвинея-БисауГайанаГаитиГондурасВенгрияИсландияИндияИндонезияИракИрландияИзраильИталияБерег Слоновой КостиЯмайкаЯпонияИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКыргызстанЛаосЛаосЛатвия yaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMauritaniaMauritiusMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMoroccoMozambiqueNamibiaNauruNepalNetherlandsNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPolandPortugalQatarRomaniaRussian FederationRwandaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Vincent and the GrenadinesSamoaSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth KoreaSpainSri LankaSurinameSwazilandSwedenSwitzerlandTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTogoTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited StatesUruguayUzbekistanVanuatuVatican CityVenezuelaVietnamYemenZambiaZimbabwe

Показать только продукты, поставляемые ST

Все типы ресурсов Minify

Техническая литература

Указания по применению (44) Техническое описание (25) Руководство пользователя (6) Замечания по проектированию (3) Краткое описание (2) Технические примечания (2) Советы по проектированию (1)

Листовки и брошюры

Брошюры (5) Листовка (1)

Презентации

Презентация продукта (1)

Техническая литература

Вся техническая литература Указания по применению (44) Технический паспорт (25) Руководство пользователя (6 ) Замечание по проектированию (3) Краткое описание (2) Техническое примечание (2) Совет по проектированию (1)

Листовки и брошюры

Все листовки и брошюры Брошюры (5) Листовки (1)

Презентации

Все презентации Презентация продукта (1)

Тип файлаPDFZIP

Последний запрос и повторите поиск

Быстрые фильтры

Тип файла

Все типы файловPDFZIP

Последнее обновление

Все даты

Все типы ресурсов Minify

HW Model, CAD Libraries & SVD

SPICE-модели (19)

Аппаратные ресурсы

Gerber-файлы (1)

HW-модель, CAD-библиотеки и SVD

Все HW-модель, CAD-библиотеки и SVD-модели SPICE (19)

Аппаратные ресурсы3 90 Ресурсы Gerber Files (1)

Тип файлаPDFZIP

Последнее обновление

Введите желаемый поисковый запрос и повторите поиск

Быстрые фильтры

Тип файла

Все типы файловPDFZIP

Последнее обновление

Все даты

Высоковольтные преобразователи переменного тока в постоянный ST сочетают в себе усовершенствованный контроллер с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и высоковольтный силовой МОП-транзистор в одном корпусе.

Это делает их идеально подходящими для автономных импульсных источников питания (SMPS) с выходной мощностью от нескольких до нескольких десятков ватт. Портфолио предлагает широкий выбор продуктов, поэтому вы можете найти наиболее подходящие для самых популярных топологий, включая квазирезонансные, обратноходовые и понижающие конфигурации с изолированными или неизолированными реализациями, подкрепленные чрезвычайно большой палитрой функций защиты для убедитесь, что даже самые строгие требования к надежности соблюдены. Количество внешних компонентов также сведено к минимуму, чтобы помочь вам получить максимальную отдачу от вашего проекта с наименьшими затратами.

Серия высоковольтных преобразователей VIPer ^® состоит из монолитных ИС, объединяющих ШИМ-контроллер и высоковольтный полевой МОП-транзистор вертикального типа на 700 В.

Серия VIPerPlus оснащена 800-вольтовым лавинно-защищенным полевым МОП-транзистором и передовым ШИМ-контроллером и потребляет менее 30 мВт (при 265 В переменного тока) в режиме ожидания. Он также поставляется с самым большим выбором схем защиты и поддерживает различные топологии.

Серия Altair имеет встроенный 9Лавиностойкий силовой MOSFET на 00 В и ШИМ-контроллер, специально разработанный для безоптической реализации, что значительно сокращает количество компонентов.

Серия высоковольтных преобразователей VIPerGaN дополнена технологией GaN HEMT (транзистор с высокой подвижностью электронов). Использование GaN-транзистора приводит к более высокой плотности мощности, более высокому КПД, более высокой частоте переключения с, как следствие, меньшей и легкой печатной платой, упрощению конструкции SMPS и улучшению общих характеристик.

Новый VIPer0P с уникальным режимом нулевой мощности для упрощенного соответствия электромагнитным помехам и режима нулевой мощности (ZPM) с поразительным потреблением

< 4 мВт (при 230 В _AC ).

VIPer0P может входить и выходить из ZPM, когда низковольтные входные/выходные контакты (ВЫКЛ или ВКЛ) подключены к земле, поэтому небольшой и недорогой предохранительный выключатель сверхнизкого напряжения (SELV) может заменить громоздкий сетевой выключатель. VIPer0P включает в себя набор защит, в том числе защиту от перегрузки по току (OCP), ограничение VCC, максимальный рабочий цикл и разгон потока, чтобы обеспечить более надежную и безопасную конструкцию SMPS.

VIPer0p идеально подходит для всех SMPS мощностью до 7 Вт с широким диапазоном входного напряжения, в том числе:

Бытовая техника, соответствующая нормам энергопотребления EuP Lot6
Промышленное оборудование или цифровые потребительские товары

Ознакомьтесь со всеми основными преимуществами Высоковольтный преобразователь VIPer0P с уникальным режимом нулевой мощности с неизолированной оценочной платой STEVAL-ISA174V1 обратного хода 6 Вт SMPS.

Еще из портфолио высоковольтных преобразователей

Altair VIPer VIPerGaN VIPerPlus

VIPER26
Fixed frequency VIPer plus family
VIPER31
Energy Saving Off-line High Voltage Converter
VIPER12A-E
Fixed frequency off line converter
VIPER26K
1050 V High voltage преобразователь
VIPER53-E
Автономный преобразователь фиксированной частоты
VIPER35
Семейство VIPerPlus: квазирезонансный высокопроизводительный автономный преобразователь высокого напряжения
Viper17
Семейство Viperplus: фиксированная частота 6 Вт Высокопроизводительная линия высокого напряжения. 800
Автономный импульсный стабилизатор с первичным датчиком
VIPER22AS-E
Маломощный автономный первичный переключатель SMPS
VIPER22ADIP-E
Автономный преобразователь с фиксированной частотой
VIPERGAN65
Усовершенствованный квазирезонансный автономный высоковольтный преобразователь с E-режимом GaN HEMT
VIPER27
Семейство VIPerPlus: высокопроизводительный автономный преобразователь с фиксированной частотой 12 Вт, высоковольтный энергосберегающий
0 VIPER014 автономный высоковольтный преобразователь
VIPER0P
Семейство VIPerPlus: автономный высоковольтный преобразователь с нулевым энергопотреблением
VIPER01
Семейство VIPerPlus: низковольтный энергосберегающий высоковольтный преобразователь с фиксированной частотой
VIPER25
Семейство VIPerPlus: Квазирезонансный высокопроизводительный автономный преобразователь высокого напряжения
VIPER28
Семейство VIPerPlus: Автономный высоковольтный преобразователь с фиксированной частотой пиковой мощности
VIPER22A-E
4 Автономный преобразователь фиксированной частоты 903 VIPER53E-E
Автономный преобразователь фиксированной частоты
VIPER01B
Энергосберегающий автономный высоковольтный преобразователь
VIPER50A-E
Автономный преобразователь фиксированной частоты
VIPER222
Высоковольтный преобразователь
VIPER06
Семейство VIPerPlus: Энергосберегающий высоковольтный преобразователь с прямой обратной связью 900
Автономный импульсный стабилизатор с первичным датчиком
VIPERGAN50
Усовершенствованный квазирезонансный автономный высоковольтный преобразователь с E-режимом GaN HEMT
VIPER37
Семейство VIPerPlus: высокопроизводительный автономный высоковольтный преобразователь фиксированной частоты мощностью 15 Вт
VIPER16
Семейство VIPerPlus: энергосберегающий высоковольтный преобразователь мощностью 6 Вт с прямой обратной связью
GaN HEMT
VIPERGAN50
Усовершенствованный квазирезонансный автономный высоковольтный преобразователь с E-режимом GaN HEMT
VIPERGAN65
Усовершенствованный квазирезонансный автономный высоковольтный преобразователь с E-режимом GaN HEMT
ALTAIR05T-800
Автономный импульсный стабилизатор с первичным датчиком
ALTAIR04-900
Автономный импульсный стабилизатор с первичным датчиком
VIPER12A-E
Автономный преобразователь фиксированной частоты
VIPER22A-E
Автономный преобразователь фиксированной частоты
VIPER22AS-E
Маломощный автономный первичный переключатель SMPS
VIPER22DIP-E
СПАСКАЯ ПЕРЕДЕЛЕНИЯ Оффт-преобразователь
VIPER53E-E
СПЕРЕЧАТЕЛЬНАЯ ПЕРЕДЕЛА ОТКРЫТАЯ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬНА
VIPER11
Энергосберегающий автономный высоковольтный преобразователь
VIPER0P
Семейство VIPerPlus: Автономный высоковольтный преобразователь с нулевым энергопотреблением
VIPER01
Семейство VIPerPlus: Низковольтный энергосберегающий высоковольтный преобразователь с фиксированной частотой
VIPER26
Семейство VIPer plus с фиксированной частотой
VIPER31
Энергосберегающий автономный высоковольтный преобразователь
Высоковольтный высоковольтный преобразователь: VIPer245 производительный автономный высоковольтный преобразователь
VIPER28
Семейство VIPerPlus: автономный высоковольтный преобразователь с фиксированной частотой пиковой мощности
Viper26K
1050 V Высокий преобразователь напряжения
Viper01b
Энергетический конвертер
Viper222
Highttage Converter
Viper069
Highttage Converter
VIPER069
Highttage Converter
VIPER069
Highttage Converter
Viper069
Highttage Converter
Viper0649.
Семейство VIPerPlus: Квазирезонансный высокопроизводительный автономный преобразователь высокого напряжения
VIPER17
Семейство VIPerPlus: Высокопроизводительный автономный преобразователь постоянного напряжения мощностью 6 Вт
Viper122
Высокий преобразователь высокого напряжения
Viper38
Семейство Viperplus: Пик с фиксированной частотой. энергосберегающий высоковольтный преобразователь мощностью 6 Вт с прямой обратной связью
VIPER27
Семейство VIPerPlus: высокопроизводительный автономный высоковольтный преобразователь мощностью 12 Вт с фиксированной частотой

	Part number	Description		Supplier	Licence type		Supported Devices

	Resource title	Resource type

	Название ресурса	Тип ресурса

eDesignSuite — это полный набор простых в использовании утилит для помощи при проектировании, готовых помочь вам упростить процесс разработки системы с широким спектром продуктов ST.

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА МАЛОЙ МОЩНОСТИ

Pico Electronics, Inc. является лидером в производстве высоконадежных миниатюрных и сверхминиатюрных пассивных магнитных компонентов. От глубин океанов до поверхности Марса трансформаторы и катушки индуктивности Pico используются в самых тяжелых условиях. Многие пикотрансформаторы и катушки индуктивности выдержали 300 тепловых циклов и подвергались различным экстремальным температурам. Наши продукты были разработаны и разработаны для применения в аэрокосмической, оборонной, космической и коммерческой отраслях. Там, где конструкция требует надежности, когда важны ограничения по размеру и весу, продукты Pico Electronics являются решением.

Серия AV Серия
SMV

Сквозное отверстие/ одиночный и двойной выходы
Монтаж на поверхность от 0,5″ x 5″ x 54″ вт.

1,25 Вт
До 500 В пост.

Сквозное отверстие/ одиночные и двойные выходы
Поверхностный монтаж от 0,5″x.5″x. 54″вт.

1,25 Вт
от 600 до 1000 В пост. тока

Серия AV

Сквозное отверстие/ одиночные выходы
Монтаж на поверхность от 0,5″ x 5″ x 0,5″ вт.0003

Серия AVP
Series AVN

ОДИНСКИЙ Выход
Thru-Hole 1 “x 0,5” x 0,5 “Ht.

1,25 Вт
6000 до 10 000 В пост. Крепление от 0,75 “x 0,55” x 0,40 “высота.

3 Вт.0004 Series AVR

Регулируемый, изолированный, одиночный выход, сквозное отверстие высотой от 0,5 дюйма.

1 Вт
100–1000 В пост. 0,5″ выс.

5 Вт.0004 Одиночный выход — Переменный выход — Монтаж через отверстие и на поверхность от 0,4 дюйма.

10 Вт
100 – 900 В постоянного тока

серия VV

Одиночный выход – переменная выход – через отверстие от. Выход, Сквозное отверстие от 0,5″ вт.

6 Вт. Изолированный

11 Регулируемые модели
До 500 В постоянного тока на выходе

Серия 12QP

Широкий диапазон входного напряжения
9–18 В постоянного тока

Регулируемый; Изолированный

11 Регулируемые модели
Выход до 500 В постоянного тока

Серия 24QP

Широкий диапазон входного напряжения
18–36 В пост. тока

Регулируемый; Изолированный

11 Регулируемые модели
До 500 В постоянного тока на выходе

Серия 48QP

Широкий диапазон входного напряжения
36–72 В постоянного тока

Регулируемый; Изолированный

11 Регулируемые модели
До 500 В постоянного тока на выходе

Серия HiQP

Широкий диапазон входного напряжения
125–475 В постоянного тока

Регулируемый; Изолированный

15 Регулируемые модели
Выход до 200 В постоянного тока

Программируемые/регулируемые высоковольтные преобразователи постоянного тока

Серия

SAR

Один выход
Монтаж в отверстия и на поверхность от 1,1 x 0,8 x 0,4 дюйма высотой

4 3 Вт

3 до 1500 В пост. тока
Серия HVP
Высокое напряжение — Программируемый
Экранированный — Защита от короткого замыкания, 0,5″ вт.
5 Вт
от 1000 до 6000 В постоянного тока
Серия HIP
Высокое напряжение — программируемый 9От 0458 до 100 Вт. Изолированные, 0,5 “HT
100 Вт
от 100 до 500 В постоянного тока
Высокая мощность преобразователей DC-DC с более высокой входом до 300 В пост. VDC до 300 Вт. 0,8 “HT
Регулируемые изолированные
16 Регулируемые модели
5 В до 300 В постоянного тока
серии DC2A
Широкий входной напряжение
350 до 700 В.Д.0003
16 Models
Up To 300 VDC Out
Series DC2B
Wide Input Voltage
700 to 1200 Vdc, To 300 Watts
Regulated
Isolated
16 Models
Up To 300 VDC Out
Series DC3
Широкое входное напряжение от 300 до 900 В пост. тока до 50 Вт 0,725 дюйма вт
Регулируемый
Изолированный
Одиночный/двойной выход
17 регулируемых моделей Выход от 3,3 до 300 В пост. Выход постоянного тока — фиксированная частота DC-DC до 75 Вт

Series LPA

Широкий входной напряжение 18 – 36 В DC

3,3 до 200 В. Выход 250 В пост. тока

Регулируемый
23 Стандартные одиночные и двойные модели

Серия

LPC

Широкое входное напряжение 100–180 В пост. тока

Выход от 3,3 до 250 В пост.0003

Серия

LPD

Широкое входное напряжение 200–380 В постоянного тока

Выходное напряжение от 3,3 до 250 В постоянного тока

Регулируемый
23 Стандартные одинарные и двойные модели – Фиксированная частота DC-DC до 100 Вт

Серия PA

Широкое входное напряжение 18 – 36 В пост. тока

3,3–250 В пост.0004 Series PB

Широкое входное напряжение 36 – 72V DC

3,3 до 300 В.

Регулируемый
25 Стандартные одинарные и двойные модели

Серия PD

Широкое входное напряжение 200–380 В пост. тока

3,3–350 В пост.0003

Преобразователи постоянного тока высокой мощности/высокого напряжения: до 350 В, изолированный выход постоянного тока — постоянный ток постоянной частоты, до 300 Вт

Регулируемый
25 Стандартные одинарные и сдвоенные модели

Серия

HPC

Широкое входное напряжение 100–180 В пост. тока

Выход от 3,3 до 350 ВСерия 0004 HPD

Широкое входное напряжение 200–380 В пост. тока

Выходное напряжение от 3,3 до 350 В

Регулируемый
17 Стандартные одиночные и двойные модели

присущие опасности, связанные с использованием высоких напряжений в схемотехнике. Если необученный или неквалифицированный персонал не соблюдает должным образом правила обращения, проектирования или тестирования высоковольтных устройств, существует риск поражения электрическим током. При работе с высоким напряжением необходимо соблюдать все инструкции, схемы, а также стандартные процедуры безопасного обращения.

Увеличение удельной мощности в высоковольтных преобразователях с использованием Wide Ba

Максимальное увеличение удельной мощности в высоковольтных преобразователях с использованием широкозонной технологии

(Источник: STMicroelectronics)

Увеличение удельной мощности и сокращение источников питания не являются чем-то новым. Прогнозируется, что эта тенденция продолжится, открывая новые рынки, приложения и продукты. В этом блоге инженеры-конструкторы знакомятся с тем, как силовые решения STMicroelectronics (ST) включают в себя технологию с широкой запрещенной зоной (WBG), чтобы способствовать развитию тенденции миниатюризации устройств.

Важность более высокой плотности мощности

Более высокая плотность мощности имеет жизненно важное значение для удовлетворения повсеместно растущего спроса на энергию и текущих потребностей рынка в более компактных и эффективных источниках питания. Поставщикам полупроводников удалось максимально эффективно использовать стандартные устройства на основе кремния, и устройства на основе кремния будут по-прежнему составлять значительную часть энергосистем. Однако полупроводниковые материалы с широкой запрещенной зоной имеют существенные преимущества для достижения наиболее компактных и эффективных решений по питанию. Нитрид галлия (GaN), например, является мощным решением для решения этих проблем и повышения плотности мощности и возможностей миниатюризации. Компания ST использовала технологию GaN в своем инновационном семействе устройств MasterGaN. MasterGaN может быть применен к резонансному LLC-преобразователю для создания источника питания мощностью 250 Вт без радиатора.

GaN

Мощные полевые транзисторы GaN, являющиеся полупроводниками с широкой запрещенной зоной, отличаются большей удельной мощностью и могут работать при более высоких напряжениях, работать на более высоких частотах и позволяют создавать устройства меньшего размера. Важнейшим явлением, которое отличает GaN от традиционных полупроводниковых устройств на основе кремния (Si), является более высокая ширина запрещенной зоны. Ширина запрещенной зоны — это энергия, необходимая для возбуждения электрона, чтобы он перепрыгнул из верхней части валентной зоны в нижнюю часть зоны проводимости, где его можно использовать в цепи. Увеличение запрещенной зоны оказывает значительное влияние на это устройство.

Такие материалы, как GaN с большей шириной запрещенной зоны, могут выдерживать более сильные электрические поля. Эта надежность позволяет GaN работать при более высоких напряжениях и более высокой подвижности электронов и скорости насыщения. Эти ключевые характеристики делают GaN-переключатели в десять раз быстрее и значительно меньше при том же сопротивлении и напряжении пробоя, что и эквивалентные кремниевые компоненты. Мощные полевые транзисторы на основе галлия-нида стимулируют энергетику благодаря своей повышенной скорости, эффективности и удельной мощности, которые намного превосходят возможности традиционных кремниевых полевых МОП-транзисторов. Рыночный спрос на более высокую эффективность и удельную мощность подталкивает к внедрению GaN в компактных, портативных и мощных устройствах. Мощные зарядные устройства — ключевая область роста для быстрой зарядки смартфонов, планшетов и мобильных приложений. У GaN есть много других приложений, которые значительно выиграют от его возможностей, таких как зарядка электромобилей, телекоммуникации и мощные серверные приложения.

Решение проблем проектирования с помощью MasterGaN

Для дискретных GaN-транзисторов традиционно требуются специальные высоковольтные полумостовые драйверы затворов, которые занимают значительное место на плате. Дискретный подход также вводит дополнительные индуктивность и емкость на высокочувствительных затворах GaN. MasterGaN решает эти проблемы проектирования за счет интеграции драйверов затворов с GaN-транзисторами на уровне корпуса. Семейство продуктов ST MasterGaN сочетает в себе высоковольтные интеллектуальные драйверы затворов BCD с высоковольтными GaN-транзисторами в одном корпусе. Семейство MasterGaN обладает тремя ключевыми характеристиками: компактность, надежность и простота конструкции. MasterGaN достигает компактности за счет высокой удельной мощности; это ¼ размера сравнимого раствора кремния. Устройства MasterGaN надежны и включают автономный драйвер, оптимизированный для GaN-транзисторов с высокой подвижностью электронов (HEMT). Простой дизайн — инновационное решение в 9Четырехплоский безвыводной корпус размером х 9 мм (QFN), который может уменьшить размер системы до 70 процентов, позволяя зарядным устройствам и адаптерам быть на 80 процентов легче.

Используя высокий уровень интеграции MasterGaN, можно создать компактный высокоэффективный импульсный источник питания мощностью 250 Вт без радиаторов ( Рис. 1 ). Блок питания представляет собой отличный пример сокращения пространства в конструкции блока питания. Плата спроектирована как материнская плата с двумя вертикальными дочерними картами. Дочерняя плата слева — это схема MASTERGAN1, а правая — схема синхронного выпрямителя для вторичной стороны. Конструкция включает в себя защиту от короткого замыкания, перегрузки, снижения напряжения и защиты от перенапряжения. СТ L659Резонансный LLC-контроллер 9A в этой конструкции работает на частоте 160 кГц, хотя контроллер может работать и на частоте до 700 кГц, а конструкция имеет встроенные драйверы затворов с выходным напряжением 15 В. MasterGaN полностью совместим с L6599A благодаря широкому диапазону входного напряжения и высокой частоте. Эта конструкция также включает резонансный контроллер SRK2001 LLC. В сочетании со стандартными кремниевыми МОП-транзисторами этот контроллер помогает максимально повысить эффективность источника питания за счет снижения выходных потерь.

Рис. 1. Внедрение MASTERGAN1 в резонансный LLC-преобразователь (Источник: STMicroelectronics)

При проектировании высокопроизводительных импульсных источников питания разработчики должны тщательно следить за тем, чтобы все выводы источника питания были правильно подключены и развязаны. Разработчики также должны убедиться, что управляющие сигналы правильно настроены, чтобы использовать все преимущества GaN.

Управление температурным режимом также имеет важное значение, и у ST есть несколько советов по оптимизации компоновки платы для обеспечения охлаждения. MasterGAN имеет три набора контактов питания: входное питание (VCC), плавающее питание верхней стороны (BOOT) и низкое питание (PVCC). Обратите внимание, что драйверы как нижнего, так и верхнего плеча являются плавающими. В сочетании со встроенными регуляторами уровня эти плавающие источники питания помогают обеспечить правильное управление затвором, делая входные сигналы нечувствительными к индуктивной шумовой связи, которая возникла бы, если бы два заземления были соединены. Все эти три источника питания могут питаться независимо друг от друга, хотя во многих приложениях драйвер верхнего плеча может питаться от VCC через встроенный диод Bootstrap. Эта структура начальной загрузки включается только во время включения нижней стороны. Эта структура уменьшает количество компонентов в среднечастотных (обычно до 400 кГц) приложениях. По мере увеличения скорости переключения рассмотрите возможность питания через внешний бутстрапный диод с более высокими характеристиками. Основные сведения об источниках снабжения показаны на ( Рисунок 2 ).

Рис. 2. Основы источников питания (Источник: STMicroelectronics)

Входная логика MasterGaN была специально разработана для максимально простого управления GaN-транзисторами. Для MasterGaN верхний предел напряжения на входных контактах составляет 20 В независимо от значения VCC. Эта функция позволяет легко использовать MasterGaN с «MOS-ориентированным» контроллером, который работает при типичном напряжении питания 12 В или более, как в L6599A в примере конструкции. Пороги также позволяют подключать MasterGaN к микроконтроллеру с логикой 3,3 В для реализации собственного алгоритма SMPS. При подключении управляющих сигналов к MasterGaN нет ничего большего, чем убедиться, что они подключены! Можно добавить фильтр нижних частот на пути сигнала, чтобы исключить риск случайного переключения, если система зашумлена. Устройства MasterGaN имеют внутреннюю буферизацию логических входов (LIN, HIN и SD/OD) с помощью триггеров Шмитта с точным порогом включения/выключения для повышения помехоустойчивости и повышения повторяемости задержек распространения. Внутренние подтягивающие резисторы в устройствах MasterGaN позволяют избежать неопределенных уровней напряжения, когда логические входы имеют высокое сопротивление.

Управление температурным режимом при проектировании блока питания

Управление температурным режимом является одним из наиболее важных аспектов проектирования блока питания и компоновки платы. Двойной плоский корпус без выводов (DFN) размером 9 мм x 9 мм имеет три открытые контактные площадки, которые необходимо припаять к печатной плате. Термическое сопротивление верхней части корпуса намного выше, чем открытых контактных площадок на нижней части. Такая конструкция облегчает отвод тепла через печатную плату и зоны заливки медью ( рис. 3 ).

Рис. 3: Схема платы и тепловая карта с указанием областей с высокой температурой. (Источник: STMicroelectronics)

В схеме MasterGaN токопроводящие транзисторы GAN находятся под большими контактными площадками, обозначенными SENSE и OUT. Это критичные к теплу места упаковки. Обратите особое внимание на максимальный отвод тепла при раскладке платы. OUT подключен к истоку транзистора верхнего плеча, а SENSE подключен к истоку транзистора нижнего плеча. В дополнение к представленной здесь демонстрационной плате EVLMG1-250LLC LLC компания ST предлагает другие оценочные платформы, помогающие разработчикам создавать прототипы, тестировать и разрабатывать высокопроизводительные источники питания. Уже доступны EVALMASTERGAN1 и 2, а также EVLMG1-250WLLC.

Оценочная плата EVLMG1-250WLLC обеспечивает высокие показатели эффективности и температуры. Результаты показывают надежную платформу для разработки и понимания характеристик переключения MASTERGAN1 при интеграции в резонансный преобразователь LLC (, рис. 4, ).

Рис. 4: (a) Эффективность в зависимости от нагрузки EVLMG1-250WLLC, (b) Тепловая карта. (Источник: STMicroelectronics)

Заключение

Технология GaN создает новую волну подходов к преобразованию энергии с большей плотностью мощности и более высокой эффективностью. ST использует GaN для разработки передовых продуктов, которые помогают инженерам более эффективно проектировать передовые источники питания с помощью нашего высокоинтегрированного семейства GaN-полумостов MasterGaN со встроенными драйверами затворов. Соблюдение нескольких рекомендаций по проектированию может помочь разработчикам максимально увеличить удельную мощность.

Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт STMicroelectronics MASTERGAN Полумостовые высоковольтные драйверы GaN.