DC/DC-omformere
(31 718)DC/DC-konvertere er normalt små komponenter, der bruges til at ændre jævnstrøm (DC) til DC med forskellige parametre. De findes i forskellige pakker (huse): som en enkelt blok tilpasset THT (through-hole technology) montering, f.eks. i pakker, der overholder DIP-standarder (Dual In-line Package) eller SIP (Single In-line Package), tilpasset SMD (surface-mount device) monteringsteknologi, men også i LGA-pakker (Land Grind Array) eller i en murstensstandard i forskellige størrelser, f.eks. en halv mursten eller en kvart mursten. Især hobbyfolk, som ikke laver komplekse elektroniske kredsløb, vil forbinde dem med færdige moduler loddet på printkort eller enheder i pakker til indbygning eller montering på en DIN-skinne. Den sidste type monteringsteknologi bruges hovedsageligt i industrielle kontrol- og elskabe. De mange forskellige pakker, som DC/DC-omformere findes i, skyldes deres almindelige anvendelse. Bortset fra vekselstrømsmotorer bruges jævnstrøm (DC) til at drive de fleste elektriske og elektroniske enheder. Derfor findes disse komponenter f.eks. som integrerede kredsløb i computeres strømforsyninger, bundkort eller grafikkort, hvor de genererer forskellige jævnstrømsspændinger til de enkelte elektroniske komponenter.
Den vigtigste forskel mellem DC/DC-konvertere er et resultat af forholdet mellem udgangsspændingen og deres indgangsspænding, så det er muligt at finde konvertere, der reducerer spændingen, kaldet step-down-konvertere, dem, der øger spændingen, dvs. såkaldte step-up-konvertere, eller dem, der kan producere en udgangsspænding, der er både højere og lavere end indgangsspændingen, dvs. step-up/step-down-konvertere. Meget ofte har de justerbar udgangsspænding, hvilket gør det muligt at opnå en meget bred vifte af parametre. I sådanne tilfælde indstilles den normalt ved hjælp af et lille potentiometer, der er integreret i omformerens elektroniske kredsløb.
DC/DC-omformere - sikkerhedsforanstaltninger
Mange DC/DC-konvertere, der fremstilles i dag, har galvanisk adskilt indgang og udgang. Sådanne systemer kaldes ofte isolerede omformere. Dette giver ekstra beskyttelse af det strømforsynede system mod overspænding og strømstød, som kan beskadige selve konverteren såvel som den strømforsynede enhed, hvilket kan resultere i permanent skade. Galvanisk isolering af input og output er påkrævet af sikkerhedsmæssige årsager, f.eks. i medicinsk udstyr. Selvfølgelig tilbyder DC/DC-konvertere, ligesom de fleste andre strømforsyningsenheder, også andre beskyttelser, blandt hvilke vi kan skelne mellem kontinuerlig kortslutningsbeskyttelse, overbelastningsbeskyttelse, overspændingsbeskyttelse, beskyttelse mod omvendt polaritet, beskyttelse mod overophedning eller beskyttelse i tilfælde af et fald i forsyningsspændingen. Kort sagt, jo flere beskyttelser en given enhed har, jo mindre er chancen for en fejlfunktion eller permanent skade på de strømforsynede enheder og selve konverteren.
Sådan vælger du en DC/DC-konverter
Når du vælger den rigtige DC/DC-konverter til din applikation, er det vigtigt at se på et par aspekter. Det første er indgangsspændingsværdien, som angives i volt [V]. Indgangsspændingsområdet for en konverter skal indeholde værdien af den spænding, den skal forsynes med. Hvis der tilføres for lav spænding, kan det medføre, at konverteren ikke fungerer, mens for høj indgangsspænding kan beskadige den permanent. En anden parameter er udgangsspændingen. Den værdi, som brugeren ønsker at opnå ved konverterens udgang, skal bestemmes afhængigt af de enheder, som den skal forsyne. Den skal være identisk med den værdi, som producenten af en given enhed har angivet i sin tekniske dokumentation. Udgangsspændingen på DC/DC-omformere kan ofte justeres inden for et givet område, så de kan levere strøm til enheder med forskellige strømforsyningsparametre.
En anden parameter, som du skal vælge korrekt, før du køber DC/DC-konverteren, er den maksimale udgangsstrøm, angivet i ampere [A], ofte defineret som den aktuelle effektivitet. Den repræsenterer den maksimale elektriske strøm, som en given enhed kan producere, mens den stadig fungerer korrekt. DC/DC-konverterens strømeffektivitet bør være højere end den strøm, der kræves af det system, der forsynes med strøm (i ekstreme tilfælde lig med den). En strømforsyningsenhed, der arbejder inden for grænserne af sin maksimale strømeffektivitet, vil generere en betydelig mængde varme, som kan føre til skader, hvis den arbejder i lang tid under sådanne forhold. Denne situation er særlig sandsynlig, hvis konverteren ikke har nogen overbelastnings- eller overophedningsbeskyttelse. Det er god praksis at vælge en konverter med en højere strømeffektivitet end krævet. Det er hovedsageligt for at undgå at arbejde ved den øvre grænse for den aktuelle effektivitet, men også for ikke at føre til en situation, hvor det er nødvendigt at udskifte den aktuelt installerede konverter med en ny med en højere aktuel effektivitet, når systemet udvides en smule. For at sammenligne, hvilken konverter der er mest effektiv, ser man ofte på effekten af en given konverter, som angives i watt [W]. Effekten er produktet af spænding og strøm, så med lige store spændingsværdier er det nemt at sammenligne, hvilken enhed der kan generere mest strøm.
Et andet aspekt, der nogle gange er vigtigt, er det temperaturområde, hvor en given konverter kan fungere. Nogle anvendelser kan kræve drift i minusgrader eller i et miljø, hvor temperaturen er meget højere end stuetemperaturen. Der findes omformere, som er designet til temperaturer helt ned til -50 °C, men også til så ekstreme temperaturer som 150 °C. Temperaturforskellen er betydelig, og når man vælger en konverter til en bestemt anvendelse, må man ikke overse dette aspekt for ikke at beskadige konverteren.
Nogle DC/DC-konvertere kan have mere end én udgang. Så har hver udgang en forskellig spændingsværdi. Ud over antallet af udgange kan der selvfølgelig også være et større antal elektriske forbindelser, f.eks. i form af en klemrække, der er integreret i systemet. Nogle gange har DC/DC-omformere integrerede kabler til elektrisk tilslutning. Når du vælger denne type enhed, kan du også være opmærksom på dens effektivitet. Jo højere den er, jo lavere er effekttabet, som oftest opstår ved omdannelse af elektrisk energi til varmeenergi. For at opsummere skal alle DC/DC-konverterparametre vælges afhængigt af målapplikationen og de kriterier, der stilles af de samarbejdende elementer, dvs. dem, der forsyner konverteren, og dem, der får strøm fra den.
Lagerbygning:
