首页
应用领域
产品中心
VPT电源模块及配件
航天类
航空及军用类
高可靠性COTS类
工业类
高温类
EMI滤波器、前端模块及配件
VPT Components元器件
晶体管
二极管
EPC SPACE氮化镓功率半导体
Rad-Hard-GaN封装分立器件
陶瓷适配器上的Rad-Hard-GaN芯片
Rad-Hard-GaN驱动器和功率级
演示板
YJT晶体振荡器
时钟晶体振荡器
声表面波时钟振荡器
恒温晶体振荡器
压控温补晶体振荡器
温补晶体振荡器
压控晶体振荡器
晶体谐振器
服务支持
技术视频
技术文章
信息反馈
产品选型
VPT 电源模块及配件
VPT Components 元器件
EPC SPACE氮化镓功率半导体
YJT 晶体振荡器
资讯中心
关于我们
公司介绍
联系我们
中文
English
中文
中文
English
图片
致力于提供高可靠性电子元器件和专业解决方案
首页
>
服务支持
>
技术文章
>
技术视频
技术文章
信息反馈
产品选型
符合MIL-STD-461标准的DV系列直流-直流电源转换器
发布时间: 2021-03-19 14:45:26
符合MIL-STD-461标准的DV系列直流-直流电源转换器
史蒂夫。巴特勒(Steve Butler)
VPT公司工程部副总裁
一、前言
关于电子子系统(electronic subsystems)的电磁干扰控制由美国国防部MIL-STD-461标准规定。本文件将详细阐述符合此标准规定的C,D和E修正版。
本标准划分为四个方面,系统设计者在每个方面都必须符合其规定。
1.传导发射(Conducted Emissions)
2.传导敏感度(Conducted Susceptibility)
3.辐射发射(Radiated Emissions)
4.辐射敏感度(Radiated Susceptibility)
相似的规定,包括国内航空的RTCADO-160D标准和英国国防部的DEF STAN 59-41标准。
二、MIL-STD-461标准概要:
(一)传导发射(Conducted Emissions)
VPT直流-直流电源转换器采用调制解调器开关模式(modem switchmode)或开关电源转换(switching power conversion)技术,它不仅体积小还能实现高效的运转。所有开关模式的直流-直流转换器都会不可避免地产生开关噪声(switching noise),但是DV系列的直流-直流转换器利用先进的设计技术可以将这种噪声最小化,同时提供低的输入和输出纹波(inputand output ripple)。
传导发射要求是控制由直流-直流转换器产生并且在输入电源线路里传播的噪声,电源通常为28V。这种噪声以输入纹波电流(input ripple current)形式表现,组成成分为一个基波(fundamentalcomponent)(一般为500kHz左右)和其谐波(harmonics)。所有的DV系列电源转换器都具有内置的输入滤波器和大约50mApp的低输入纹波,在某些应用上这些已经足够。但为完全符合MIL-STD-461的标准,VPT提供更多选择,如表1:
滤波器模块可减少输入电源线路上的共模及差模噪声(common and differential mode noise)。一个滤波器可根据电流等级与多种不同型号电源转换器配套使用。在特定的电源系统环境中,可供参考的滤波器如表2所示。对于级别较高的电源,系统可将一个滤波器供多个转换器或者将型号相似的滤波器并联使用以适用较大的电流。
精确的系统设计对于保证产品符合规范至关重要。一般说来,滤波器应放置在模板电源输入或尾端,电源转换器则要尽量靠近滤波器放置。有时在放置安排上必须有些取舍,但滤波器输入必须远离任何噪声源,典型的噪声源包括转换器的输出线(output lines)和任何高速的数字电路(digital circuitry).
偶尔,电源转换器的直流输出要求满足MIL-STD-461CE03或CE102的标准,此时就需要附加的滤波设备,包括差模和共模方式的滤波器。为满足这种要求,在某些器件中VPT的滤波器需要放置在转换器的输出处
(二)传导敏感度(Conducted Susceptibility)
电子线路不仅产生噪声而且对于其它地方产生的噪声会有敏感反应。传导敏感度要求规定为在电源线路中传导不会造成性能降级或系统故障的各种噪声源。传导敏感度只能在输入电源线路处测量。如果控制或输出也需满足这些要求,则可能必须附加控制或输出管脚外部保护装置。
VPT DV 系列直流-直流转换器提供约30dB的输入衰减值(input attenuation),频率高达1MHz。表1中的输入滤波器提供符合CS01和CS101要求大于10kHz;CS02和CS114要求高达儿百MHz的额外衰减值。输出电压若保持在总静态调节范围(total static regulation limis)内,直流-直流转换器就必定会符合这些要求。
输入滤波器也包含重要的电容,这种电容可以滤除较高的,瞬时的电压,使达到CS06,CS115以及CS116要求的安全级。虽然CS06在脉冲宽度(pulse width)0.15us的峰值(spike)有较低的电阻,但它在短时间内可以完全有效的滤掉,这种情况同样适用于CS115的脉冲激发(impulseexcitation)。CS116的阻尼正弦瞬时电压(damped sinusoidal transient)具有较高的源阻抗(sourceimpedance),所以滤波器可视电压远小于标准电压,它也可以被滤到可接受的级别上。要保证满足以上规定要求。直流-直流电源转换器的输出必须在它特定的动态范围内(specified dynamiclimits)。
对于瞬时输入电压持续时间较长时,如峰值要求脉冲宽度大于0.15us的CS06,此时需要一个瞬态电压抑制模块(transient suppression module)。若源阻抗过低与持续时间过长,单独一个滤波器不足以保护转换器,而瞬态电压抑制模块可以封锁峰值,同时限制电压至安全级。为防护消极的瞬态电压(negative transients),可在VPTDV704A的输入处添加串联二极管(series diode)或在输出处添加分流二极管(shunt diode)。VPTDVMN28已内置一分流二极管。是否满足规定要求,取决于电源转换器的输出是否在它特定的动态范围内。
对于敏感性负载(sensitive loads),即系统特定性能不足时,附加的电容需添加在电源转换器的输入和输出处,并且应适当地控制输入处的添加电容。
(三)辐射发射(Radiated Emissions)
辐射发射要求控制由子系统发射产生的电场和磁场。其标准完全在子系统上测量并且很大程度上依赖于系统设计,尤其是接地(grounding),屏蔽(shielding)和电缆(cabling)三方面。VPT密封混合式电源转换器由六边金属包装,这种包装可限制来自转换器本身的高频发射。大多数辐射通常源于输入电缆或负载电路,在这些地方往往需要精确的系统设计。DV系列的电源转换器的基木开关频率高于300kHz,在RE01和RE02的范围内无噪声源。表1所示的输入滤波器可提供输入线路的良好滤波功能,从而满足RS02和RS102的要求。在失灵的器件中,输入和输出线路上的铁氧磁珠(Ferrite EMIbead)常能使系统回到规范要求。
(四)辐射敏感度(Radiated Susceptibility)
辐射敏感度规范要求能决定辐射电磁场的量值却不应引起系统性能降级或故障。就像发射一样,辐射敏感度潜在的问题领域包括输入电缆和输出线路。表1所列的输入滤波器需符合规范。如果负载电路没有封严(enclosed)或屏蔽(shielded),或必须在输出信号线处做性能测试,额外的滤波设备需配置在输出和信号线上。
三、结论
VPT标准DC-DC转换器和滤波器的电磁干扰性能已由文件记录,包括发射和敏感度。标准模块的性能描述使得简单系统设计符合MIL-STD-461的要求。
上一篇:
VPT直流-直流转换器的管脚修整和手工焊接指南
下一篇:
混合式直流-直流电源转换器的散热设计
返回列表
产品中心
应用领域
产品选型
信息反馈