Электропитание ЭВМ.-6

110

На рис. 317—3.19 представлен внешний вид рассмотренных выше микросхем.

Рис. 3.17 — Общий вид микросхем 142ЕН1 и 142ЕН2

Рис. 3.18 — Общий вид микросхем 142ЕН3, 142ЕН4, 142ЕН6 и 142ЕН10

111

Рис. 3.19 — Общий вид микросхем 142ЕН5, 142ЕН8, 142ЕН9, 142ЕН11 и 142ЕН12

3.2Стабилизаторы постоянного напряжения ключевого типа (DC/DC-преобразователи)

При мощности нагрузки от десяти (и даже единиц ватт) и выше в современной ЭА применяются стабилизаторы постоянного напряжения ключевого типа. При соизмеримых уровнях входного и выходного напряжения такие стабилизаторы выполняются без гальванической развязки на базе непосредственных преобразователей постоянного напряжения (понижающая, повышающая или инвертирующая схема), а при существенной разнице между уровнями этих напряжений — на базе однотактных преобразователей, содержащих высокочастотные трансформаторы. Причем такие ключевые стабилизаторы выпускаются серийно в виде функционально и конструктивно законченных сборок (модулей), требующих минимума дополнительных внешних элементов.

Схемотехника силовой цепи перечисленных преобразователей хорошо известна и является классической. Поэтому внимание фирм-производителей сосредоточено на таких вопросах, как надежность, электромагнитная совместимость, стабильность при импульсной нагрузке, повышение КПД, сервисные функции и т.п.

112

Рассмотрим в качестве примера основные характеристики DC/DC-преобразователей без гальванической развязки, разработанных и выпускаемых фирмой Artesyn Technologies.

Эти преобразователи предназначены для установки непосредственно рядом с нагрузкой (point-of-load — POL). Новейшие модели таких преобразователей могут обеспечить в нагрузке ток до 60 А при номинальных значениях выходного напряжения ниже 1,1 В. Преобразователи типа POL предоставляют разработчикам силовых электронных систем возможность преодолеть целый ряд проблем, традиционно возникающих при проектировании высокоскоростных цифровых систем, посредством установки индивидуальных DC/DC-преобразователей без гальванической развязки в непосредственной близости от нагрузки. Это позволяет минимизировать падение напряжения на проводниках связи с нагрузкой и ограничить распространение радиопомех, а также обеспечивает стабильность тока при импульсном потреблении.

Нарастающая тенденция применения преобразования электроэнергии непосредственно на плате стимулируется, главным образом, стремлением разработчиков приспособиться к различный номиналам питающих напряжений современных ИМС.

На функциональных схемах (рис. 3.20—3.24) представлено несколько вариантов применения преобразователей POL в системах электропитания.

Основные характеристики DC/DC-преборазователей типа POL представлены в табл. 3.4.

Изделия серии SIP20C позволяют реализовывать экономически эффективное решение по преобразованию напряжения промежуточной шины 5 В в номинальное напряжение 3,3 В и более низкие значения напряжений. Функция регулирования выходного напряжения в широком диапазоне обеспечивает максимальную гибкость и открывает путь для дальнейших усовершенствований изделий, использующих данные преобразователи. Например, значение номинального выходного напряжения 1,5 В может быть понижено до 1 В. Локальное преобразование напряжения устраняет необходимость в перекомпоновке (переработке) существующих систем электропитания в тех случаях, когда изменяются требования к значениям питающих напряжений отдельных компонентов схемы. Преобразователи серии SIP20C разработаны для

113

Таблица 3.4 — Основные характеристики DC/DC-преобразователей типа POL

114

Продолжение табл. 3.4

115

Окончание табл. 3.4

115

* Варианты исполнения: -R — с отдельным входом дистанционного включения-выключения; -V — для вертикального монтажа на печатной плате; -Н — для горизонтального монтажа на печатной плате.

117

Рис. 3.22 — Распределенная система электропитания для современных средств связи

Рис. 3.23 — Система электропитания с формированием напряжений промежуточной шины AC/DC-преобразователем

118

Рис. 3.24 — Система электропитания с формированием напряжений промежуточной шины DC/DC-преобразователем

применений в распределенных системах электропитания, а также для формирования питающих напряжений рабочих станций, компьютеров, коммуникационных процессоров. Использование режима синхронного выпрямления и современной технологии поверхностного монтажа обеспечивает изделиям серии S1P20C компактную конструкцию и значение КПД до 90 %.

С целью обеспечения соответствия специальным требованиям при работе изделий SIP20C в составе комплексов аппаратуры предусмотрены следующие сервисные функции:

зашита по току (при нагрузке менее 100 мОм устройство отключается);

защита от перенапряжений по входу;

защита от пониженного напряжения питающей сети;

защита от перегрева;