ВИСОКОНАДІЙНІ БЛОКИ ЖИВЛЕННЯ КОМПАНІЇ GAIA

Використання модульної архітектури в блоках живлення

Використання стандартних DC/DC– та AC/DC-перетворювачів, а також інших додаткових модулів (фільтрів завад, коректорів потужності тощо) дозволяє створювати різноманітні блоки живлення на базі модульної архітектури. Французька компанія GAIA Converter, створена на початку 1990-х рр., в основу концепції побудови універсальних блоків живлення поклала принцип модульної архітектури, що значною мірою спрощує процес розробки складних блоків живлення для різних застосувань. Модульні блоки живлення та високонадійні DC/DC-перетворювачі компанії Gaia Converter призначені для експлуатації в жорстких умовах навколишнього середовища. Це апаратура для цивільної та військової авіації, наземної і морської військової техніки, а також промислове обладнання, медична техніка та системи зв’язку .

Висока надійність виробів компанії досягається завдяки схемотехнічним, технологічним і конструктивним рішенням, а також завдяки автоматизації процесу складання, тестуванню та відбору виробів. Продукція компанії GAIA Converter містить тисячі модифікацій DC/DC- та AC/DC-перетворювачів, а також різноманітних вхідних модулів, здатних задовольнити вимоги найвибагливіших замовників (рис. 1). Вироби поділяються на дві категорії. Для промислових і високонадійних застосувань, що мають відповідно позначення Industrial (I) або Hi-rel (M) Grade (табл. 1, 2). Модулі мають широкий діапазон вхідних напруг від 4.5 до 480 В і один, два або три вихідних канали. Вхідні модулі мають вбудовані функції захисту від перехідних процесів, містять фільтри електромагнітних завад, а також забезпечують захист від провалів вхідної напруги. Вироби для високонадійних застосувань відрізняються розширеним діапазоном робочих температур (-40…105 °С), меншими пульсаціями вихідної напруги та кращою стабільністю вихідних параметрів.

Таблиця 1. Порівняльні параметри продукції залежно від категорії виконання

Вимоги до джерел живлення для спеціального застосування

До джерел живлення для військового обладнання висуваються жорсткі вимоги. Це захист від пропадань до нуля і стрибків вхідної напруги, що виникають при перехідних процесах, захист від електромагнітного випромінювання, а також висока надійність при експлуатації в жорстких умовах навколишнього середовища тощо. Тому більшість джерел живлення розроблено з урахуванням цих та інших специфічних вимог. Багато відомих компаній використовують блоки живлення компанії GAIA Converter у своїх виробах. Це Airbus, Boeing, Bombardier, Embraer, Dassault у цивільній авіації та аерокосмічній сфері; у військовій авіації – M2000, Rafale, Typhoon, JAS39, Tornado, F-16 Falcon, F/A-22 Raptor, F-35 JSF, AWACS, Nimrod MR4A, P3C Orion; Eurocopter у цивільних і військових вертольотах; у танках – Leclerc/Leopard; ракетах – MILAN, Eryx; у торпедах і безпілотних літальних апаратах; кораблях військово-морського флоту, на транспорті тощо.

Застосування в промисловості та перетворювачі MGDD-60

Блоки живлення компанії широко використовуються в промисловій сфері. Це обладнання електропостачання, системи контролю навколишнього середовища і сейсмоактивності, пристрої гідролокації, нафтогазодобувне обладнання тощо. Високонадійні (Hi-rel) DC/DC-перетворювачі MGDD-60 потужністю 60 Вт виготовляються в металевому корпусі і орієнтовані на застосування в системах з розподіленою архітектурою електроживлення, у яких вхідна напруга змінюється в широкому діапазоні (від 12 до 160 В), і, крім того, які відрізняються короткочасними пропаданнями і стрибками вхідної напруги. Основні параметри модифікацій перетворювачів MGDD-60 наведені в табл. 3. Структура перетворювача MGDD-60 наведена на рис. 2. Їх відмінні особливості – підвищений рівень вхідної напруги і два виходи з можливістю синхронізації від зовнішнього сигналу, передбачено також дистанційне вкл./викл. Для збільшення вихідної напруги допускається послідовне з’єднання виходів перетворювачів, а для підвищення вихідної потужності – паралельне.

Крім того, передбачено захист від зниження вхідної напруги нижче допустимого рівня, перенапруги на вході і виході, перевантаження та перегріву. Наявність функції «м’якого» старту дозволяє обмежити рівень вхідного і вихідного струму при ввімкненні перетворювачів. Передбачена також можливість регулювання вихідної напруги з використанням зовнішнього резистора, який підключається до спеціально призначених виводів. Перетворювачі містять вхідний LC-фільтр. Для збільшення ємності конденсатора цього фільтра за рахунок підключення зовнішнього конденсатора передбачено додатковий вивід.

Високотемпературні перетворювачі HTPS-15

Високотемпературні (Hi-Temp) DC/DC-перетворювачі серії HTPS-15 потужністю 15 Вт виготовляються в металевому корпусі (рис. 3) і орієнтовані, головним чином, на застосування в обладнанні для буріння свердловин. Основні параметри модифікацій DC/DC-перетворювачів HTPS-15 наведені в табл. 4.

Таблиця 2. DC/DC-перетворювачі компанії Gaia Converter

Таблиця 3. Основні параметри перетворювачів MGDD-60

Відмінна особливість цих перетворювачів – розширений діапазон робочих температур. Гарантована тривалість роботи при температурі 150, 175 і 185 °С становить відповідно 1000, 400 і 100 год. Вхідна напруга 150…300 В (допускаються стрибки напруги до 330 В тривалістю до 100 мс). Модулі герметизовані захисним компаундом. У процесі виробництва 100% продукції піддається тестуванню.

Модульний блок живлення GPack-800

Модульний блок живлення GPack 800 DC-DC Power System сумарною потужністю до 800 Вт призначений для бортових мереж постійного струму напругою 24/28/48 В. Блок живлення GPack-800 (рис. 4) орієнтований на застосування в авіації, військовому, морському і наземному обладнанні спеціального призначення. Блок живлення GPack-800 має габаритні розміри 120×180×60 мм і може містити до чотирьох модулів серії MGDM200. Структура блоку GPack-800 наведена на рис. 5. Вбудовані модулі MGDM200 можна використовувати як в автономному режимі роботи, так і в інших режимах, у яких виходи незалежних модулів можуть з’єднуватися паралельно або послідовно. Конфігурація блоку задається користувачем або виробником.

Таблиця 4. Основні параметри DC/DC-перетворювачів HTPS-15

Основні параметри блоку GPack-800:

• потужність до 800 Вт

• вхідна напруга 9…45 В (допускаються стрибки напруги до 60 В тривалістю до 100 мс) або 16…80 В (100 В/100 мс)

• чотири незалежні виходи з можливістю їх паралельного або послідовного з’єднання

• вихідна напруга 5/12/15/24 В

• природне охолодження

• ККД до 88%

• габаритні розміри 120×180×60 мм

• маса 1.8 кг. Модульний блок живлення GPack-800 містить засоби керування і моніторингу, що дозволяє здійснювати:

• дистанційне вкл./викл. блоку і кожного вбудованого модуля

• паралельне або послідовне з’єднання виходів модулів

• синхронізацію модулів від зовнішнього тактового сигналу

• паралельне з’єднання до трьох блоків GPack-800 із сумарною потужністю 2.4 кВт

• контроль перевантаження за струмом, зниження напруги і перегріву блоку живлення.

Висновки

Блоки живлення компанії Gaia Converter виконані відповідно до рекомендацій стандартів DO-160 і MIL-STD-704/461/810. Завдяки високій надійності вони застосовуються у військовій і цивільній авіації, військовій техніці (танках, торпедах і безпілотних літальних апаратах, обладнанні кораблів військово-морського флоту), на транспорті (локомотивах і метро), у приладах гідролокації, нафтогазовидобувному обладнанні тощо. Більш повну інформацію про продукцію компанії Gaia Converter можна отримати в мережі інтернет за адресою: http://gaia-converter.com/ або у фірмі VD MAIS – офіційному дистриб’юторі Gaia Converter в Україні.

ЛІТЕРАТУРА

1. Modular Power Converters. Quick Selection Guide.
2. Hi-Rel DC/DC converter MGDD-60: 60W power.
3. Hi-Temp 185°C DC/DC converter HTPS-15: 15W power.
4. GPack-800 series.
5. http://gaia-converter.com.