工业控制 | 能源技术 | 汽车电子 | 通信网络 | 安防监控 | 智能电网 | 移动手持 | 无线技术 | 家用电器 | 数字广播 | 消费电子 | 应用软件 | 其他方案

电路设计->控制电路图->保护电路图->机载计算机电源系统的过压保护电路

机载计算机电源系统的过压保护电路

作者:dolphin时间:2012-07-27

机载计算机电源系统的过压保护电路

  VICOR电源的DC/DC变换器都是固定输出模式,但为了方便用户,又设置了输出电压调节端。当输出电流较大,传输线路较长时,为弥补线路上的压降,需要将输出电压调高。如某电子组件的+5V电源就设置一个调压电阻R3,调节原理如图3所示。

Gsc3.gif (5004 字节)

图3输出电压调高

  调节原理是改变基准电压,若将+5V调高至5.2V,即调高了4%,因而基准电压2.5V也应调高4%。

2.5(1+4%)V=2.6V

  流经10kΩ电阻的电流为(10kΩ电阻设在模块内部)  流经R3的电流也应为10μΑ  (4)保护电路的设计

  一般集成电源都设有过流保护,VICOR电源VI-200系列设有过流、过压和过热保护;但VI-J00系列无过压保护,若要设置过压保护可如图4所示来实现。

  当+5V过压时,可利用+15V使晶闸管导通,使光电耦合器饱和导通,从而关掉N1DC/DC变换器的禁止门,使输出电压为零。

  防雷击保护,可在输入端加瞬变电压吸收二极管(TVS)。

热设计

  电源的散热设计是可靠性设计的重要组成部分。性能优良的电源模块,也有将近20%的功率损耗,这将产生大量的热量,如何将这些热量传递出去是热设计的主要任务。抗恶劣环境计算机一般都采用密封的标准机箱,热的传递方式主要是传导。电源模块产生的热量从模块的基板经接触面传到散热器(板)上,热量传过两者之间的接触面将使温度降低,热设计的任务之一是将这种温度降低到最小程度,即将基板的热量尽量多的传递到散热器(板)上。如果将接触面模型化为“热阻”(θbs),也就是要将θbs减小到最小程度。基板温度(Tb)等于接触面温度与散热器(板)的温度(Ts)之和。接触面的温降值等于电源的功率损耗(Pdiss)与接触面热阻(θbs)的乘积。即

Tb=Ts+Pdiss×θbs(7)

VICOR电源的最高工作温度(指基板温度)分别为85℃(VI-200)和100℃(VI-J00)。例如,在实际工作环境温度最高为60℃时,要控制基板温度低于85℃(如70℃),利用式(7)计算公式求出接触热阻θbs。

  设输出最大功率POM=135W

  转换效率η=82%

Gsc4.gif (4295 字节)

图4过压保护电路

  则最大功耗Pdiss=POM(1/η-1)=30W

在高温+60℃的温箱中,散热板的温度等于环境温度Ts=T=60℃  使θbs减小的办法是加大接触面,改善接触面的粗糙度,并使用导热胶或VICOR提供的热护垫(GRAFOIL)。当接触面的粗糙度≤5‰英寸,并使用热护垫,可使θbs≤0.1℃/W。



评论

技术专区