Memanfaatkan Konverter DC-DC dalam Aplikasi Sistem Tenaga Ruang-Kritis

Desainer sistem daya selalu berada di bawah tekanan karena mereka ditugaskan untuk mengembangkan solusi yang sangat adaptif yang sesuai dengan lingkungan operasi saat ini tanpa mengganggu siklus desain-ke-manufaktur.

Perancang sistem tenaga terus-menerus berada di bawah tekanan karena mereka ditugaskan untuk mengembangkan solusi yang sangat adaptif yang sesuai dengan lingkungan operasi saat ini tanpa mengganggu siklus desain-ke-manufaktur.

Modul kepadatan daya tinggi menghasilkan banyak minat dari desainer di seluruh dunia yang menghadapi kendala ruang papan di area aplikasi seperti infrastruktur telekomunikasi seluler, otomasi industri, transportasi, dan peralatan komputasi tertanam. Paket yang dienkapsulasi dan kinerja termal yang sangat baik meningkatkan kepercayaan desainer tentang keandalan jangka panjang produk ini, bahkan dalam aplikasi industri yang paling menuntut.

Merancang sistem tenaga menjadi semakin menantang karena konsumen semakin tertarik pada aplikasi yang dirancang secara minimal dan memberikan kinerja tinggi sambil tetap hemat biaya. Namun, memilih solusi daya terpasang papan yang paling terjangkau tidaklah cukup.

Konverter DC-DC untuk Desain Sistem Tenaga

Masukkan konverter DC-DC — modul suplai tegangan yang dapat digunakan dengan nyaman sebagai solusi plug-and-play. Konverter DC-DC dirancang untuk memenuhi output efisiensi tinggi dalam spektrum luas aplikasi ruang-kritis seperti elektronik konsumen, perangkat seluler, pengisi daya baterai, konsol game, panel LCD dan sistem pencahayaan, dan titik penjualan (POS ) perangkat, antara lain.

Konverter DC-DC secara umum diklasifikasikan ke dalam dua kategori berikut: 

1. Transformator yang mengubah satu tegangan DC menjadi tegangan lain melalui tegangan keluaran, yang tidak bergantung pada beban.
2. Transformator dengan penghalang isolasi DC-DC yang memisahkan dua sirkuit secara elektrik.

Berdasarkan sifat konstruksinya, konverter DC-DC yang tidak diatur dapat menghasilkan efisiensi daya hingga 70 hingga 90 persen, sedangkan konverter DC-DC yang teregulasi memberikan efisiensi hingga 85 persen.

Karena efisiensi tinggi yang diberikan konverter DC-DC, mereka tetap menjadi salah satu segmen paling dinamis di seluruh spektrum elektronika daya. Ada dua pendorong utama yang memungkinkan pasar konverter DC-DC tumbuh: 

1. Adopsi skala besar dalam teknologi komputasi dan telekomunikasi modern.
2. Cakupan berlimpah bagi perancang sistem tenaga untuk bereksperimen dan berinovasi pada tingkat desain sirkuit, arsitektur konverter, dan topologi, yang memungkinkan mereka menghasilkan modul konverter khusus yang sesuai dengan persyaratan tingkat sistem.

Manfaat Konverter DC-DC

Tingkat pertumbuhan integrasi konverter DC-DC dalam teknologi komputasi dan telekomunikasi menunjukkan keunggulan arsitektur daya, menambah peningkatan adopsi modul ini. Konverter DC-DC berperan penting dalam menghasilkan desain papan sirkuit cetak (PCB) yang lebih kecil dan tidak rumit — berkat fleksibilitas yang mereka tawarkan kepada desainer dalam hal eksperimen dan penyesuaian. Fleksibilitas tersebut memungkinkan desainer untuk mempercepat waktu-ke-pasar tanpa mengorbankan persyaratan tingkat sistem.

Selain itu, desain PCB kecil berbasis konverter DC-DC memungkinkan produsen peralatan asli (OEM) untuk mengoptimalkan ruang yang harus mereka gunakan dengan menambahkan fitur menarik dalam faktor bentuk kecil – atribut penting yang gagal ditawarkan oleh konverter DC-DC tradisional. . Dengan mempertimbangkan faktor-faktor ini, dapat dilihat mengapa konverter DC-DC menjadi komponen utama untuk output efisiensi tinggi dalam aplikasi ruang-kritis industri.

Modul Konverter DC-DC MINMAX MD

Rangkaian modul konverter DC-DC terisolasi MINMAX MD menawarkan kepadatan daya hingga 63.5W/in3 untuk digunakan dalam desain dengan ruang terbatas. Modul ini menawarkan 6-10 watt untuk mendukung sistem tenaga dan memiliki jejak standar industri 0,94” x 0,54”, dan tingginya hanya 0,31” dan berat 6,1 gram.

Efisiensi tinggi dari teknologi pengaturan daya modul dan karakteristik termal dari desain paket berarti bahwa konverter dapat mencapai kepadatan daya yang sangat tinggi sekaligus mendukung operasi pada suhu hingga 90°C.

Insinyur desain sistem dapat menggunakan konverter DC-DC ini untuk mengurangi jejak dan berat papan — biasanya sebesar 50% saat mengganti modul lain dengan peringkat daya yang setara.

Gambar 1. Rangkaian modul konverter DC-DC MINMAX MD menawarkan kepadatan daya tinggi dalam faktor bentuk kecil.

MINMAX menciptakan proses integrasi langsung untuk konverter MD dalam desain produk akhir. Casing logam berpelindung dengan pelat dasar berinsulasi memberikan kinerja EMC yang sangat baik. Produk MD disertifikasi untuk memenuhi standar EN 55032 EMI ke Kelas A, dan dengan standar EN 61000-4-2/3/6/8, tidak diperlukan komponen eksternal. Kesesuaian Kelas A dengan EN 61000-4-4/5 dan dengan EN 55022 Kelas B hanya memerlukan sejumlah kecil komponen eksternal.

Isolasi 1,5kV melindungi sirkuit sensitif dari kebisingan dan mendukung penggunaan dalam aplikasi yang kritis terhadap keselamatan.

Modul konverter MD menawarkan efisiensi tinggi dan regulasi akurat di seluruh lini, beban, dan rentang suhu. Efisiensi puncak tipikal adalah 88% pada beban maksimum, dan konsumsi daya tanpa beban hanya 0,1W. Regulasi jalur diberi peringkat ±0,2%, dan regulasi beban diberi peringkat ±0,5%.

Konverter tidak memiliki persyaratan beban minimum dan mempertahankan regulasi yang stabil tanpa osilasi dalam kondisi tanpa beban dan beban ringan. Waktu start-up tipikal 20 mdtk membantu desainer untuk menghilangkan risiko kegagalan pengaturan waktu sistem.

Gambar 2. Hasil tegangan modul konverter DC-DC MD.

MD Converters untuk Ruang PCB Terbatas

Karena perusahaan menuntut miniaturisasi produk dan produk penuh fitur, perancang sistem tenaga tidak memiliki pilihan lain selain memanfaatkan ruang PCB terbatas yang terbaik. Konverter AC-DC tradisional tidak memiliki fleksibilitas yang memungkinkan desainer untuk bereksperimen dan berinovasi tata letak khusus pada ruang PCB tertentu.

Menampilkan paket DIP-16 terkecil, konverter MINMAX MD memungkinkan desainer untuk menggunakan ruang PCB secara optimal. Desainer sekarang dapat mengintegrasikan fitur kinerja canggih yang dapat meningkatkan kinerja produk, termasuk jaminan output 6-10W yang stabil, sedangkan konverter arus utama dalam faktor bentuk yang sama hanya dapat menghasilkan 3W. Memilih konverter DC-DC ini dapat menawarkan tingkat efisiensi yang lebih tinggi untuk aplikasi ruang-kritis.

Artikel Industri adalah bentuk konten yang memungkinkan mitra industri untuk berbagi berita, pesan, dan teknologi yang bermanfaat dengan pembaca All About Circuits dengan cara yang tidak sesuai dengan konten editorial. Semua Artikel Industri tunduk pada pedoman editorial yang ketat dengan tujuan menawarkan kepada pembaca berita, keahlian teknis, atau cerita yang bermanfaat. Sudut pandang dan pendapat yang diungkapkan dalam Artikel Industri adalah milik mitra dan belum tentu milik All About Circuits atau penulisnya.