Модульная Архитектура Питания

Модульная Архитектура Построения Источника Питания

Модульная архитектура питания - это способ проектирования сложных источников питания на основе блочной технологии построения структурной схемы. Каждый из этих блоков выполняет одну или несколько функций: защита внешнего интерфейса, фильтры электромагнитных помех, блок питания... GAIA Converter предлагает оптимизировать эти блоки таким образом, чтобы архитектура объединяла в себе стандартные преобразователи и представляла собой рентабельное решение.

Авиация / ВПК

Модульная архитектура питания для авионики

К источникам питания для авионики и военных применений всегда предъявлялись строгие требования, включая такие факторы как возникновение переходных процессов, защита от скачков напряжения, электромагнитное излучение, бесперебойность и контроль питания. В результате большинство таких источников питания спроектированы по специальным спецификациям на основе дискретных элементов.

С начала 90-х годов с появлением в США философии COTS (Commercial Off-The-Shelf - аппаратура коммерческого применения готовая к использованию в военных целях) и модульной архитектуры электропитания, использование стандартных модулей стало более значимым при разработке сложных систем питания.

Наиболее распространенными стандартными уровнями входных напряжений в авионике и военных применениях являются значения 24, 28 и 270 В по постоянному току или 115 В по переменному току с расширением диапазонов для удовлетворения требований международных стандартов до 16-40 В по постоянному току и 70-180 В по переменному току. Также должно учитываться возможное возникновение спада напряжения до нуля и возникновение переходных процессов. Кроме того очень важным является параметр электромагнитных излучений. Ограничения по электромагнитному излучению прописаны в широкоиспользуемых стандартах MIL-STD-461 и DO-160.

Обобщая данные требования, компания GAIA предлагает типовую архитектуру электропитания на основе стандартных (COTS) модулей

  • Серия FGDS : входные фильтры позволяющие удовлетворить требования стандартов MIL-STD-461 и DO-160 EMI
  • Серии PGDS, LGDS : необходимые функции, такие как, восстановление при спаде напряжения, защита от скачков и переходных процессов в соответствии со стандартами MIL STD-704, MIL-STD-1275 или DO-160
  • Серия HGMS : преобразователи с функцией коррекции коэффициента мощности, преобразующие напряжения 115 В переменного тока в 28 В постоянного тока, которые позволяют реализовать простую схему плат промежуточного преобразования напряжения шины/магистрали
  • Серия HUGD : функции отслеживания и удерживания уровня питающего напряжения обеспечиваются модулями удерживания GAIA для защиты потери напряжения на шине и выдаче аварийных и информационных сигналов
  • Серия MGDM : сердце системы питания. Компания GAIA предлагает полную серию небольших по габаритам, относительно недорогих и высоконадежных модулей, которые обеспечивают множество комбинаций входных/выходных напряжений и уровней мощности

Какие бы требования не предъявлялись к системе электропитания, компания GAIA готова предложить незамедлительное решение в широком диапазоне применений - бортовых компьютеров, интерфейсов человек/машина, коммуникационных систем и многих других.

Схема электропитания по преобразованию напряжения постоянного тока

 

 

Схема электропитания по преобразованию напряжения переменного тока


Примеры:

Преобразователь для установки в стойку
Используются модули FGDS-2A, LGDS-300, MGDS-10 и MGDS-75

  • Входной диапазон напряжений : 28 В по постоянному току в соответствии со стандартом MIL-STD-704F
  • Общая отдаваемая мощность : 150Вт
  • Выходные напряжения : 3.3В ; 5В ; 12В
  • Совместимость со стандартами MIL-STD-461C, MIL-STD-810

Источник питания с несколькими выходами
Используются модули PGDS-50, HUGD-50, MGDS-10

  • Функция удерживания напряжения на каждом выходе в течение 50 мс
  • Диапазон входных напряжений: 28 В по постоянному току в соответствии со стандартом AIR2021E
  • Общая отдаваемая мощность: 50Вт
  • Уровни выходных напряжений: 3,3В, 5В, +/- 12В
  • Совместимость со стандартами MIL-STD-461C, MIL-STD-810
 

Транспорт

Модульная архитектура электропитания для транспорта

Источники питания для железнодорожного транспорта разрабатываются с учетом жестких требований, таких как устранение влияния переходных процессов, устойчивость к скачкам напряжений, функции удерживания уровня питающих напряжений. Традиционно большинство таких источников питания спроектированы по отдельным спецификациям на основе дискретных элементов.

С середины 90-х годов с появлением модульных систем, использование стандартных DC/DC модулей приобрело особую значимость. Стандартные уровни напряжений для устройств, применяемых на железнодорожном транспорте, составляют 72 и 110 В по постоянному току и 24 В для сигнальных устройств с различными вариациями описанными в широкоприменяемом стандарте EN50155. Быстрые изменения и скачки напряжений является приоритетной задачей для обеспечения эффективной защиты. Требования к уровню мощностей обычно лежат в диапазоне от 4 Вт до 200 Вт на плату.

Объединяя данные требования, компания GAIA предлагает типовую модульную архитектуру электропитания на основе стандартных модулей COTS :

  • Серия LGDS: основные функции, такие как защита от энергетических скачков и фильтрация электромагнитных помех в соответствии со стандартами EN50155, RIA12, IEC571, обеспечиваются стандартным входным модулем – «ограничителем»
  • Серия MGDI: сердце системы питания. Компания GAIA представляет полную серию небольших по габаритам, относительно недорогих и высокопроизводительных DC/DC модулей, которые выпускаются в различных комбинациях входных/выходных напряжений и с различными уровнями отдаваемой мощности, с дополнительными функциями по выходу

Какие бы требования не предъявлялись к вашей системе питания, компания GAIA может незамедлительно предложить подходящее решение на основе стандартных продуктов в широком диапазоне применений, от бортовой электроники до защиты, сигнальных устройств или оборудования инфраструктуры.

Модульная архитектура электропитания


Примеры:

Преобразователь для монтажа в стойку, для использования в трамвае
С использованием модулей LGDS-50 и серии CGDI

  • Высокая схемная плотность
  • Входное напряжение: 110 В по постоянному току
  • Общая отдаваемая мощность: 60 Вт
  • Выходные напряжения: 5В, +/-12В
  • Соответствие стандарту EN50155

Преобразователь для установки в стойку формата 3U
С использованием модулей LGDS-50 и MGDI-60

  • Диапазон входных напряжений: 36-140 В с возможностью работы при скачках напряжений до 175 В
  • Общая отдаваемая мощность : 50Вт
  • Выходное напряжение: 12В
  • Соответствует стандарту EN50155
 

Промышленность

Модульная система электропитания для промышленных применений

Промышленные применения охватывают очень широкий диапазон применений от робототехники, тестового оборудования, которые обычно нетребовательны к отдельным характеристикам, до строгих требований к переходным процессам и электромагнитным помехам в оборудовании электростанций и систем распределения электроэнергии. Модули преобразователей напряжения постоянного тока широко используются уже на протяжении 20 лет в качестве преобразователей оконечных нагрузок, т.е. непосредственно на одной печатной плате с нагрузкой, что позволяет ограничить переходные процессы и электромагнитные помехи непосредственно в модулях. Компания GAIA Converter предлагает на рынок решения по модульным системам электропитания для таких строгих требований.

Традиционные уровни питающих напряжений постоянного тока в промышленных применениях составляют 12, 24, 48 и 125 В. Требования по электромагнитным помехам описаны в стандарте EN55022. Чувствительность к таким процессам как быстрые переходные процессы, повторяющиеся скачки токов/напряжений, разряды и другие процессы, имеющие первостепенную важность, описаны в стандартах EN61000.

Компания GAIA Converter предлагает стандартную типовую модульную архитектуру, которая позволяет выдерживать указанные требования:

  • Серия LGDS: основные функции, такие как защита от быстрых переходных процессов в соответствии с EN61000-4-5 и ограничение электромагнитных помех в соответствии с EN55022 класс A, обеспечиваются стандартным «фильтром защиты».
  • Серия MGDI: в сердце системы питания. Компания GAIA представляет полную серию небольших по габаритам, относительно недорогих и высокопроизводительных DC/DC модулей, которые выпускаются в различных комбинациях входных/выходных напряжений и с различными уровнями отдаваемой мощности, с дополнительными функциями по выходу.

Какие бы требования не предъявлялись к вашей системе питания, компания GAIA может незамедлительно предложить подходящее решение на основе стандартных продуктов в широком диапазоне промышленных применений.


Примеры:

Преобразователь на DIN-рейку
Использованы модули мощностью 25Вт

  • Диапазон входных напряжений – 18/75 В по постоянному току
  • Выходное напряжение – 3,3 В

Преобразователь для евро-стойки
С использованием модульной архитектуры на основе серии CGDI

  • Уникальность: полностью дублированный преобразователь
  • Диапазон входных напряжений – 36-75 В
  • Общая отдаваемая мощность – 90 Вт
  • Выход – двухканальный: 2,5 В и 3,3 В
  • Соответствует стандарту ETS-300-132