在空间关键型电力系统应用中使用 DC-DC 转换器

电力系统设计人员一直承受着压力，因为他们的任务是开发符合当今操作环境的高度自适应解决方案，而不会中断设计到制造周期。

电力系统设计人员一直承受着压力，因为他们的任务是开发高度自适应的解决方案，在不中断设计到制造周期的情况下适应当今的操作环境。

高功率密度模块引起了全球设计人员的极大兴趣，他们在移动电信基础设施、工业自动化、运输和嵌入式计算设备等应用领域面临电路板空间限制。密封封装和出色的热性能增强了设计人员对这些产品长期可靠性的信心，即使在最苛刻的工业应用中也是如此。

设计电源系统变得越来越具有挑战性，因为消费者越来越多地被最小化设计并提供高性能同时保持成本效益的应用程序所吸引。然而，选择最实惠的板载电源解决方案是不够的。

用于电力系统设计的 DC-DC 转换器

进入 DC-DC 转换器 - 可以像即插即用解决方案一样方便地使用的电压电源模块。 DC-DC 转换器旨在满足广泛的空间关键型应用中的高效率输出要求，例如消费电子产品、移动设备、电池充电器、游戏机、LCD 面板和照明系统以及销售点 (POS) ) 设备等。

DC-DC 转换器大致分为以下两类：

1. 通过与负载无关的输出电压将一种直流电压转换为另一种直流电压的变压器。
2. 具有 DC-DC 隔离屏障的变压器，可将两个电路电气隔离。

根据其结构的性质，非稳压 DC-DC 转换器可提供高达 70% 至 90% 的电源效率，而稳压转换器可提供高达 85% 的效率。

由于 DC-DC 转换器提供的高效率，它们一直是整个电力电子领域中最具活力的部分之一。推动 DC-DC 转换器市场增长的主要驱动因素有两个：

1. 现代计算和电信技术的大规模采用。
2. 电源系统设计人员在电路设计、转换器架构和拓扑层面进行试验和创新的空间很大，这使他们能够生产符合系统级要求的定制转换器模块。

DC-DC 转换器的优势

计算和电信技术中 DC-DC 转换器集成的增长速度证明了电源架构的优越性，增加了这些模块的采用率。 DC-DC 转换器有助于生产更小、更简单的印刷电路板 (PCB) 设计——这要归功于它们在实验和定制方面为设计人员提供的灵活性。这种灵活性使设计人员能够在不影响系统级要求的情况下加快上市时间。

此外，基于 DC-DC 转换器的更小 PCB 设计允许原始设备制造商 (OEM) 通过在小尺寸内添加有吸引力的功能来优化他们必须使用的空间——这是传统 DC-DC 转换器无法提供的关键属性.充分考虑这些因素后，就可以看出为什么 DC-DC 转换器正在成为工业空间关键型应用中高效输出的首选组件。

MINMAX MD DC-DC 转换器模块

MINMAX MD 系列隔离式 DC-DC 转换器模块提供高达 63.5W/in3 的功率密度，适用于空间受限的设计。这些模块提供 6-10 瓦的功率来支持电源系统，并具有 0.94" x 0.54" 的行业标准尺寸，仅高 0.31"，重 6.1g。

模块功率调节技术的高效率和封装设计的热特性意味着转换器可以实现非常高的功率密度，同时支持在高达 90°C 的温度下运行。

系统设计工程师可以使用这种 DC-DC 转换器来减少电路板的占用空间和重量——在更换具有等效额定功率的其他模块时，通常可以减少 50%。

图 1. MINMAX MD 系列 DC-DC 转换器模块以小尺寸提供高功率密度。

MINMAX 为最终产品设计中的 MD 转换器创建了一个简单的集成过程。带有绝缘底板的屏蔽金属外壳提供了出色的 EMC 性能。 MD 产品经认证符合 EN 55032 EMI 标准至 A 类，并且符合 EN 61000-4-2/3/6/8 标准，无需外部组件。 A 类符合 EN 61000-4-4/5 和 EN 55022 B 类，只需要少量外部组件。

1.5kV 隔离可保护敏感电路免受噪声影响，并支持在安全关键应用中使用。

MD 转换器模块在整个线路、负载和温度范围内提供高效率和精确调节。最大负载时的典型峰值效率为 88%，空载功耗仅为 0.1W。线路调节额定为±0.2%，负载调节额定为±0.5%。

转换器没有最低负载要求，并在空载和轻载条件下保持稳定的调节而没有振荡。典型的 20ms 启动时间有助于设计人员消除系统时序故障的风险。

图 2. MD DC-DC转换器模块的电压结果。

用于有限 PCB 空间的 MD 转换器

随着企业要求产品小型化和功能丰富的产品，电源系统设计人员别无选择，只能充分利用有限的 PCB 空间。传统的 AC-DC 转换器缺乏灵活性，无法让设计人员在给定的 PCB 空间上试验和创新定制布局。

MINMAX MD 转换器采用最小的 DIP-16 封装，使设计人员能够以最佳方式利用 PCB 空间。设计人员现在可以集成可以提高产品性能的高级性能特性，包括保证稳定的 6-10W 输出，而相同外形规格内的主流转换器只能提供 3W。选择这些 DC-DC 转换器可为空间关键型应用提供更高水平的效率。

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