В статье описаны DC/DC-преобразователи российской компании «Авангард». Приведены их основные параметры. Для преобразователей минимальной (1 Вт) и максимальной (100 Вт) мощности проведено сравнение с зарубежными аналогами производства компаний Mornsun, Traco Power и TDK Lambda.
DC/DC-преобразователи принадлежат к числу самых распространенных компонентов силовой электроники. В очень редких случаях при проектировании системы питания удается обойтись без их использования. Поэтому выбор таких устройств чрезвычайно широк и не представляет трудности. К сожалению, в сегодняшних обстоятельствах выбор отечественных разработчиков существенно уменьшился, многие компоненты стали недоступными для нас.
В создавшейся ситуации естественной заменой импортным преобразователям выглядят отечественные разработки. В статье мы рассмотрим изолированные DC/DC-преобразователи компании «Авангард» и в первом приближении сравним их с аналогичными преобразователями известных зарубежных компаний Mornsun, Traco Power и TDK Lambda.
С продукцией компаний Mornsun, Traco Power и TDK Lambda большинство российских разработчиков хорошо знакомы. А вот преобразователи российских компаний для многих остаются терра инкогнита. Поэтому в начале статьи необходимо дать общее представление о производственной линейке компании «Авангард». Наиболее удобно представить информацию в табличном виде (табл. 1).
Для того чтобы не загромождать таблицу, мы не внесли в нее некоторые параметры, общие для всех преобразователей. Все преобразователи имеют выводы для дистанционного включения и отключения. Предусмотрена защита от токов короткого замыкания и провалов входного напряжения, от перенапряжения, а также тепловая защита. Значение линейной и регулировочной характеристики не превышает 0,2 или 0,5%.
Производитель подчеркивает, что в преобразователях не используются электролитические танталовые конденсаторы, что увеличивает безопасность и продлевает срок службы. Диапазон рабочей температуры составляет –40…+85 °C. Максимальная температура корпуса достигает +100 °C, однако начиная с +80 °C максимальная выходная мощность линейно снижается до 0 Вт при температуре корпуса +100 °C. Все преобразователи соответствуют требованиям международного стандарта UL60950-1.
Выделим две особенности преобразователей компании «Авангард», выгодно отличающие их от некоторых конкурентов‑одноклассников. Во‑первых, наличие защиты от всплесков входного напряжения. Для преобразователей с максимально допустимым входным напряжением 5,5, 18 и 36 В допускаются всплески перенапряжения до 9, 25 и 50 В соответственно. Вторая особенность преобразователей заключается во встроенных входных помехоподавляющих фильтрах Pi-типа или емкостных, что упрощает проектирование и облегчает выполнение строгих требований стандартов электромагнитной совместимости.
Мы сравнили некоторые основные параметры DC/DC-преобразователей компании «Авангард» минимальной (1 Вт) и максимальной мощности (100 Вт) с преобразователями-одноклассниками производства компаний Mornsun, Traco Power и TDK Lambda. В таблицах 2 и 3 приведены эти сравнения для преобразователей мощности 1 и 100 Вт соответственно.
ТАБЛИЦА 2. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ DC/DC-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ КОМПАНИИ «АВАНГАРД» С ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТЬЮ 1 ВТ И ВЫХОДНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ 5 В С АНАЛОГИЧНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ КОМПАНИЙ MORNSUN, TRACO POWER И TDK LAMBDA
Наименование семейства
|
Входное напряжение, В
|
Точность поддержания выходного напряжения, %
|
Линейная регулировочная характеристика, %
|
Нагрузочная регулировочная характеристика, %
|
Шумы, мВ п-п в полосе 20 МГц
|
Рабочая частота, кГц
|
КПД, %
|
Электрическая прочность изоляции, В
|
Плотность мощности, Вт/дм3
|
Наработка на отказ, тыс. ч
|
Размер, мм
|
«Авангард»
АВНМ0505-1
Серия 1 Вт SMD
|
4,5–5,5
|
1
|
<1,2
|
<1
|
<120
|
100
|
79
|
1500
|
1072
|
1500
|
13,7×9,2×7,4
|
Mornsun
IF05_XT-1WR3
|
4,7–5,25
|
3
|
0,25
|
2
|
100
|
300
|
66–71
|
3000
|
793
|
3500
|
15,24×11,4×7,25
|
TDK Lambda*
CC1R5-0503SF-E
|
4,75–6,0
|
Нет данных
|
20 мВ
|
40 мВ
|
120
|
Нет данных
|
88
|
500
|
11
|
Гарантия 5 лет
|
0,65×0,654×0,335**
|
Traco Power
TDN 1-1211WISM
|
4,5–18
|
1
|
±0,2
|
±1
|
30
|
100
|
79
|
1600
|
841
|
8400
|
9,9×13,2×9,1
|
Примечания. *Выходная мощность 1,5 Вт. **Размер указан в дюймах.
ТАБЛИЦА 3. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ DC/DC-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ КОМПАНИИ «АВАНГАРД» С ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТЬЮ 100 ВТ И ВЫХОДНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ 24 В С АНАЛОГИЧНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ КОМПАНИЙ MORNSUN, TRACO POWER И TDK LAMBDA
Наименование семейства
|
Входное напряжение, В
|
Точность поддержания выходного напряжения, %
|
Линейная регулировочная характеристика, %
|
Нагрузочная регулировочная характеристика, %
|
Шумы, мВ п-п в полосе 20 МГц
|
Рабочая
частота, кГц
|
КПД, %
|
Электрическая прочность изоляции, В
|
Плотность
мощности,
Вт/дм3
|
Наработка на отказ, тыс. ч
|
Размер, мм
|
«Авангард»
АВНВ2424-100
Серия РЖД КВАТТРО
|
18–36
|
1
|
<0,2
|
<0,2
|
<120
|
100
|
79
|
1500
|
787
|
1500
|
61×57,9×12,7*
|
Mornsun
VCB4828SBO-100WFR3
|
36–75
|
1
|
<0,2
|
<0,5
|
100
|
300
|
90
|
1000
|
28853
|
500
|
33,02×22,86×13**
|
TDK Lambda
СN100A24-24
|
21,6–26,4
|
Нет данных
|
96 мВ
|
192 мВ
|
240
|
360
|
88
|
3000
|
3695
|
1951
|
57,9×36,8×12,7
|
Traco Power
TDN 1-1211WISMTEP 100-2415
|
18–36
|
1
|
0,1
|
0,1
|
200
|
300
|
92
|
2250
|
787
|
331
|
61×57,9×12,7*
|
Примечания. *Стандарт 1/2 brick. **Стандарт 1/16 brick.
Прежде чем делать какие-либо выводы, следует оговориться, что по ряду причин подобные сравнения носят качественный, а не количественный характер. В компаниях могут различаться производственные стандарты, по которым проводятся испытания. Испытания для специализированных компонентов могут выполняться по иным методикам, нежели для универсальных компонентов.
К сожалению, компании не хотят делиться условиями проведения испытаний и своими внутренними производственными стандартами. Поэтому, даже если у разных компаний один и тот же параметр преобразователя имеет одинаковое значение в документации, это еще не означает его тождественность в реальных условиях. Именно по этой причине мы не стали сравнивать динамические показатели, оценивающие переходный процесс при ступенчатом набросе нагрузки. Кроме того, не все компании приводят такие данные.
Несколько слов о плотности мощности. Ее не указывают в технической документации, но этот параметр легко вычислить. Нередко его используют для маркетинговых целей, чтобы показать высокую технологичность разработки. Действительно, высокая плотность мощности свидетельствует о квалификации разработчиков и о производственных возможностях компании. Но далеко не во всех случаях следует стремиться максимально увеличить этот показатель.
Высокая плотность мощности означает и повышенный нагрев, из-за чего, в свою очередь, потребуется либо уменьшать максимальную выходную мощность преобразователя, либо обеспечивать его принудительное охлаждение. Таблицы 2 и 3 свидетельствуют о том, что производителей мало интересовал данный параметр. И мы его ввели в таблицы не для того, чтобы ориентироваться при сравнении, а для того, чтобы еще раз подчеркнуть: при выборе или сравнении преобразователей следует опираться на интегральную оценку параметров и требования конкретного проекта.
В заключение отметим, что преобразователи компании «Авангард» отнюдь не выглядят «бедными родственниками». Нет смысла проводить сравнения по отдельным параметрам и определять победителей. Но мы считаем, что по интегральному показателю преобразователи «Авангард» ни в чем не уступают ни преобразователям компании Mornsun, производящей экономичные универсальные преобразователи, ни своим одноклассникам из TDK Lambda, чьи преобразователи относятся к среднему классу.
Мы воздержимся от сравнения преобразователей «Авангард» и компании Traco Power. Последняя известна как производитель продукции для жестких условий эксплуатации, характерных для промышленных приложений и транспорта. В данном случае мерилом должен быть реальный опыт эксплуатации. Но наличие в производственной линейке преобразователя АВНВ2424-100, отвечающего требованиям строгих стандартов РЖД, дает нам основание предполагать, что компания «Авангард» и в данном случае не ударит в грязь лицом.