MELCHER S系列100W DC - DC和AC - DC轉(zhuǎn)換器：設(shè)計與應(yīng)用解析

在電子設(shè)備的設(shè)計中，電源轉(zhuǎn)換器是至關(guān)重要的一環(huán)，它直接影響著設(shè)備的性能和穩(wěn)定性。MELCHER的S系列100W DC - DC和AC - DC轉(zhuǎn)換器，憑借其卓越的性能和豐富的功能，在眾多電源產(chǎn)品中脫穎而出。下面，讓我們深入了解一下這款產(chǎn)品。

文件下載：LS1001-9ERG.pdf

產(chǎn)品概述

S系列轉(zhuǎn)換器為先進電子系統(tǒng)提供了廣泛且靈活的電源解決方案，具有高效率、高可靠性、低輸出電壓噪聲以及對負載/線路變化的出色動態(tài)響應(yīng)等特點。LS型號可由DC或AC供電，輸入頻率范圍寬（無PFC）。

產(chǎn)品特性

• 環(huán)保與質(zhì)保：提供符合RoHS標準的無鉛焊和含鉛焊豁免產(chǎn)品，符合RoHS標準且溫度范圍擴展的產(chǎn)品提供5年質(zhì)保。
• 標準合規(guī)：符合EN 50155、EN 50121 - 3 - 2和EN 45545（V108或更高版本）等標準，屬于Class I設(shè)備。
• 寬輸入電壓范圍：輸入電壓范圍極寬，DC為8 - 385V，AC為85 - 264V，頻率范圍47 - 440Hz。
• 保護功能：具備輸入過壓和欠壓鎖定、輸出過壓、過載和短路保護等功能。
• 輸出調(diào)節(jié)：輸出電壓可調(diào)，支持遠程開關(guān)控制。
• 高可靠性：采用漆包PCB保護，整體可靠性高，通過了IEC/EN 60950 - 1和UL/CSA 60950 - 1等安全認證。

型號選擇

S系列提供多種型號，以滿足不同的輸入/輸出配置需求。根據(jù)輸入電壓范圍和輸出電壓、電流的不同，可分為AS、BS、FS、CS、DS、ES、LS等型號。例如，AS和BS型號的輸入電壓范圍分別為8 - 35VDC和14 - 70VDC；FS和CS型號的輸入電壓范圍為20 - 100VDC和28 - 140VDC；DS、ES和LS型號的輸入電壓范圍更廣，分別為44 - 220VDC、67 - 385VDC以及88 - 372VDC/85 - 264VAC。每個型號都有不同的輸出電壓和電流組合，效率也有所差異。

功能描述

輸入電路

輸入電壓通過輸入保險絲、輸入濾波器、橋式整流器（僅LS型號）和浪涌電流限制器輸送到輸入電容(C_{1})。這個電容為單晶體管正激轉(zhuǎn)換器提供電源，并在保持時間內(nèi)提供能量。

輸出電路

每個輸出由主變壓器的單獨次級繞組供電，輸出電壓經(jīng)過整流和濾波處理。控制邏輯檢測主輸出電壓(V_{01})，并根據(jù)最大允許輸出電流生成正激轉(zhuǎn)換器開關(guān)晶體管的控制信號。雙輸出型號的第二個輸出跟蹤主輸出，但有自己的電流限制電路。

電氣特性

輸入數(shù)據(jù)

不同型號的輸入數(shù)據(jù)有所不同，包括輸入電壓、輸入電流、無負載輸入功率、空閑輸入功率、輸入電阻、NTC電阻、輸入電容等參數(shù)。例如，AS型號的輸入電壓范圍為8 - 35VDC，在額定輸入電流和輸出電流下，輸入電流約為7.5A；而LS型號的輸入電壓范圍為88 - 372VDC/85 - 264VAC，輸入電流約為0.37A。

輸出數(shù)據(jù)

輸出數(shù)據(jù)包括輸出電壓、輸出電流、輸出保護、輸出噪聲、靜態(tài)和動態(tài)負載調(diào)節(jié)等參數(shù)。以單輸出型號為例，5.1V輸出的輸出電壓在額定輸入電壓和輸出電流下為5.07 - 5.13V，輸出電流額定值為16A，輸出噪聲在不同頻率下有不同的規(guī)格。

輔助功能

遠程開關(guān)抑制

通過在抑制輸入i（引腳18）和引腳14（S–或Vo1–）之間施加邏輯信號（TTL、CMOS等），可以啟用或禁用輸出。在多轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中，可用于控制轉(zhuǎn)換器的激活順序。

感測線

感測線用于補償連接器觸點和負載線路上的電壓降，確保輸出電壓的準確性。連接感測線時，需注意電壓差的限制，不同輸出電壓的限制不同。

可編程輸出電壓

轉(zhuǎn)換器提供可調(diào)輸出電壓功能，可通過外部控制電壓或電阻進行調(diào)節(jié)。控制電壓范圍為0 - 2.75VDC，可實現(xiàn)約0 - 110%的輸出電壓調(diào)節(jié)。

電池充電/溫度傳感器

所有帶R輸入的轉(zhuǎn)換器都適用于電池充電應(yīng)用，建議選擇專門為此設(shè)計的型號。通過連接外部溫度傳感器到R輸入，可根據(jù)電池溫度調(diào)整輸出電壓，以實現(xiàn)最佳的電池充電效果和延長電池壽命。

電磁兼容性（EMC）

電磁抗擾性

轉(zhuǎn)換器通過了多項電磁抗擾性測試，包括電源相關(guān)浪涌、直接瞬變、靜電放電、電磁場、電快速瞬變/脈沖群、浪涌和傳導(dǎo)干擾等測試。例如，在電源相關(guān)浪涌測試中，根據(jù)不同的標準和等級，施加不同的電壓和波形，轉(zhuǎn)換器都能保持正常運行。

電磁發(fā)射

轉(zhuǎn)換器的典型傳導(dǎo)發(fā)射和輻射發(fā)射符合EN 55011/32標準，在不同的輸入電壓和輸出電流下進行測量，確保其在電磁環(huán)境中的兼容性。

環(huán)境適應(yīng)性

機械和氣候應(yīng)力

轉(zhuǎn)換器經(jīng)過了多種機械和氣候應(yīng)力測試，包括濕熱穩(wěn)態(tài)、鹽霧循環(huán)、振動、隨機振動、沖擊等測試。例如，在濕熱穩(wěn)態(tài)測試中，轉(zhuǎn)換器在40 ± 2°C、相對濕度93 +2/-3 %的環(huán)境下持續(xù)56天，仍能正常工作。

溫度規(guī)格

不同型號的轉(zhuǎn)換器有不同的環(huán)境溫度和外殼溫度范圍，以及存儲溫度范圍。例如，-7型號的環(huán)境溫度范圍為–25至71°C，外殼溫度范圍為–25至95°C。

機械數(shù)據(jù)

轉(zhuǎn)換器設(shè)計為可插入19”機架，有不同的外殼選項，如帶散熱片的鋁制外殼S02、帶小冷卻板的S02（選項B1）和帶大冷卻板的S02（選項B）。不同外殼的重量和尺寸有所不同，安裝時需注意確保足夠的空氣流通。

安全與安裝說明

連接器引腳分配

H15連接器的引腳分配明確了電氣電位和物理引腳位置，保護接地通過領(lǐng)先引腳（24號）連接，確保與母連接器先接觸。

安裝注意事項

安裝時需嚴格遵循國家安全法規(guī)，通過母連接器H15連接到系統(tǒng)。輸入引腳通過內(nèi)置保險絲保護，在某些情況下可能需要額外的外部保險絲。同時，需確保抑制功能未使用時引腳18與引腳14連接，避免打開轉(zhuǎn)換器以保證保修有效。

標準與認證

轉(zhuǎn)換器符合IEC/EN 60950 - 1和UL/CSA 60950 - 1等安全標準，屬于Class I設(shè)備，具有輸入與外殼之間的基本絕緣、輸入與輸出之間的雙重或加強絕緣等特性。

鐵路應(yīng)用與防火保護

轉(zhuǎn)換器符合鐵路標準EN 50155、EN 50121 - 3 - 2和EN 50121 - 4，所有電路板都涂有保護漆。版本V108（或更高版本）符合NF - F16（I2/F1）和EN 45545 - 1、EN 45545 - 2（2016）標準。

選項說明

- 7溫度范圍

選項 - 7指定轉(zhuǎn)換器的工作環(huán)境溫度范圍為–25至71°C，不建議用于新設(shè)計。

E浪涌電流限制

CS/DS/ES/FS/LS型號可通過電子電路（選項E）增強浪涌電流限制功能，替代標準內(nèi)置NTC電阻。后續(xù)啟動時的開關(guān)周期有限制，以避免過大的浪涌電流。

P電位器

電位器可實現(xiàn)輸出電壓+10/–60%的調(diào)節(jié)范圍，但不適用于電池充電器型號，也不建議用于并聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換器。

T電流共享

該選項可確保并聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換器之間輸出電流近似共享，提高系統(tǒng)可靠性。連接時需注意T引腳的互連和負載線的長度和橫截面積。

D欠壓監(jiān)測

輸入和/或輸出欠壓監(jiān)測電路獨立于內(nèi)置輸入欠壓鎖定電路，當監(jiān)測電壓低于預(yù)設(shè)閾值時，在D輸出（引腳20）產(chǎn)生邏輯信號。

V ACFAIL信號（VME）

僅適用于(V_{onom } = 5.1V)的單元，定義了輸入或輸入和主輸出電壓的欠壓監(jiān)測電路，生成符合VME標準的ACFAIL信號。

B、B1、B2冷卻板

當有冷卻表面時，建議使用冷卻板代替標準散熱片，以確保外殼溫度不超過最大值。冷卻板的尺寸和安裝方式在機械數(shù)據(jù)中有詳細說明。

G RoHS

表示產(chǎn)品符合所有六種物質(zhì)的RoHS標準。

配件

提供多種電氣和機械配件，包括19”DIN - 機架的前面板、配套的H15連接器、連接器固定夾、連接器固定支架、籠式夾適配器、電纜罩、底盤或墻面安裝板、DIN - 導(dǎo)軌安裝組件、額外的外部輸入和輸出濾波器以及不同的電池傳感器等。

MELCHER S系列100W DC - DC和AC - DC轉(zhuǎn)換器以其豐富的功能、出色的性能和廣泛的適用性，為電子工程師在電源設(shè)計方面提供了可靠的選擇。在實際應(yīng)用中，工程師可根據(jù)具體需求選擇合適的型號和選項，確保設(shè)備的穩(wěn)定運行。你在使用類似電源轉(zhuǎn)換器時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。