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宽输入范围DC/DC转换器的应用多样性


宽输入范围DC/DC转换器的应用多样性

 

现代应用中电压可变性的要求:

 

当今的电子系统——涵盖工业自动化、交通、通讯和汽车行业——需要能够承受显著输入电压波动的电源解决方案。这些变化通常源于不稳定的电源、电池放电周期或具有挑战性的环境条件。具有窄2:1输入范围的传统DC/DC转换器往往不足,增加了设计复杂性、库存负担和潜在的可靠性问题。这使得宽输入范围的DC/DC转换器成为实现灵活性和可靠性能的重要选择。

过去的挑战:

过去,DC/DC转换器的输入范围受到PWM控制器IC的限制,特别是占空比限制,将范围限制在大约4:1。得益于半导体技术的进步,现代控制器IC和功率元件现在可以在更高的开关频率下工作,同时降低开关和传导损耗。这使得DC/DC转换器能够实现更大的占空比,同时以更高的效率处理高和低的输入电压。因此,当今的DC/DC转换器具有更宽的输入范围,通常为8:1甚至达18:1,为更强大和多功能的电源解决方案打开了大门。

为什么选择宽输入范围的DC/DC转换器?

从技术设计的角度来看,宽输入范围DC/DC转换器具有两个关键特点:

‧设计灵活性:单个电源模块可用于不同总线电压的不同系统。这实现了统一的电源板设计,减少了开发时间和工程工作量。

‧对电压波动(瞬态和骤降)的容忍度:宽输入范围DC/DC转换器旨在处理*端的输入电压变化。例如,18:1转换器可以承受达200VDC的浪涌和低至8VDC的骤降。该功能延长了系统在关机前的保持时间,实现在汽车冷启动或电池供电系统电压波动等事件中继续运行。它还***保护敏感电子设备免受不稳定或意外断电的影响。

除了这些技术优势外,使用宽输入范围转换器通常可以消除对多个窄范围型号的需求。这降低了BOM的复杂性,简化了库存管理,并简化了采购流程。

 

适用应用:

1.铁路系统

铁路应用需要支持各种直流输入电压的电源,通常为24V48V72V96V110V,具体取决于列车类型和地区**。这些系统经常遇到显著的电压变化,例如启动时的电压骤降或再生制动产生的瞬态。输入电压的范围可以从低至14.4V到高达154V。因此,12:1宽输入范围DC/DC转换器(例如14-160VDC)适合实现不同铁路应用的稳定运行和兼容性。

 

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2.工业自动化和通信设备

工业和电信系统通常在24V48V直流母线电压下运行,这些电压**发生电压变化和瞬态。具有8:1输入范围的宽输入DC/DC转换器可以在单个模型内有效地覆盖两种电压,简化系统设计并增强对电源干扰的弹性。

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3.可再生能源——太阳能应用

在太阳能系统中,由于阳光强度和温度等环境条件的变化,输入电压会发生显著变化。当多个太阳能电池板串联连接时,电压水平可能会变得高(过1000V),并且不可预测。宽输入DC/DC转换器可以处理这些波动,实现太阳能和储能系统的一致功率转换和可靠性。

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4.电动汽车——AGVAMR、叉车和高尔夫球车

电动汽车,如AGVAMR、叉车和高尔夫球车,越来越多地采用48V96V电池系统来取代旧的24V**,旨在减少电力传输损失并扩大车辆行驶里程。许多这些较新的系统被设计为支持300W或更高的功率,并且由于负载条件和充电状态的变化而受到宽电压波动的影响。宽输入DC/DC转换器可以适应这些变化,例如48V96V系统的14.4V160V,同时为控制器、传感器和通信单元等关键子系统提供稳定的电源。由于支持宽输入范围,单个转换器模型可用于电池供电的电动移动平台中的各种车辆类型。

适用于宽输入DC/DC转换器的Cincon解决方案

Cincon提供了一系列具有宽输入范围(从8:118:1)的DC/DC转换器,旨在满足工业、铁路、可再生能源、自动化和更多应用的苛刻要求。这些转换器为耐用性而设计,经过测试可承受电压浪涌、瞬态、冲击和振动,即使在恶劣的环境中也能实现可靠稳定的性能。

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