ЖУРНАЛ СТА №2/2022

ния возможна в диапазоне ±10% от но- минального значения выходного на- пряжения. Подстройка напряжения осуществляется внешним резистором или потенциометром, которые подклю- чаются между выводами “Trim” и од- ним из выводов “Sense”. Дистанцион- ное включение имеет логику отрица- тельного типа: при сигнале низкого уровня (на выводе “On/Off” относи- тельно вывода “–V”) или при закоро- ченных выводах модуль находится во включённом состоянии, а при высоком уровне сигнала или открытых выво- дах – соответственно выключается. Преобразователи HQA имеют также набор всесторонних защит: отключение выхода при превышении максимально- го напряжения, ограничение выходного тока в условиях перегрузки или корот- кого замыкания, а также отключение при превышении допустимой темпера- туры на критических силовых компо- нентах. При этом все виды защит обла- дают логикой самовосстановления, то есть устройство возвращается к нор- мальной работе при устранении источ- ника нештатного состояния. Принуди- тельного отключения или перезагрузки системы не требуется. С рекомендуемой схемой подключе- ния к нагрузке можно ознакомиться на рис. 2, а номера выводов и их назначение описаны в табл. 1, они стандартны для форм-фактора Quarter Brick. На рисунке показан один из вариантов соединения модуля. Необходимо понимать, что та- кие компоненты, как С1, L1, C3, C4, являются опциональными, и их необхо- димость зависит от жёсткости требова- ний по электромагнитной совместимо- сти. А включение в схему PC вкл и R подстр зависит от того, будут ли задействованы упомянутые выше функции дистан- ционного включения и подстройки вы- ходного напряжения или нет. С блок-схемой самого преобразовате- ля можно ознакомиться на рис. 3. В ка- честве топологии для модулей выбрана изолированная прямоходовая схема, которая также известна под именем Forward Convertor, но в данном случае здесь добавлена активная схема пере- заряда трансформатора (active clamp transformer reset). Такая схема позволяет почти в 2 раза уменьшить максимальное напряжение на главном транзисторе (Q1) в момент его закрытия и, таким об- разом, сделать переключение более «мягким». Основные элементы данной схемы – это конденсатор Сcl и допол- нительный транзистор Qcl, который коммутирует цепь, позволяя сбрасывать накопленную энергию намагничивания трансформатора и создаёт обратное на- правление магнитного потока. Это поз- воляет снизить вероятность работы трансформатора TR1 в режиме насыще- ния, уменьшается стресс на главном ключе Q1, а главное, увеличивается общий КПД преобразователя. Для увеличения надёжности в подоб- ных решениях иногда используется ограничение максимальной скважно- сти импульсов для того, чтобы главный трансформатор работал в своей рабочей зоне, не входя в режим насыщения. В схеме HQA такая защита обеспечи- вается с помощью измерения тока на- магничивания в цепи Qcl. Такое реше- ние позволяет избежать нежелательных последствий в стабильности работы об- ратной связи, которые возникают при ограничении регулирования ШИМ- сигнала. Еще одним шагом для повы- шения надёжности является сигнал о перегреве сердечника и транзистора Q1, который поступает от специального ОБ ЗОРЫ R подстр PC вкл Выходной фильтр Входной фильтр Батарея входного питания Модуль HQA Нагрузка C2 C4 C1 C3 F1 L1 1 2 3 8 7 6 5 4 СТА 2/2022 7 www.cta.ru Вывод Краткое обозначение Функция 1 +Vin Положительный вывод входного питания 2 On/Off Вывод функции дистанционного включения/выключения 3 –Vin Отрицательный вывод входного питания 4 –Vo Отрицательный вывод выходного напряжения 5 –Sense Отрицательный вывод выносной обратной связи 6 Trim Вывод подстройки выходного напряжения 7 +Sense Положительный вывод выносной обратной связи 8 +Vo Положительный вывод выходного напряжения Рис. 2. Схема подключения преобразователя серии HQA L pr TR cont On/Off Сигнал защиты от перегрева Микроконтроллер первичной части Микроконтроллер вторичной части Сигнал обратной связи по току Сигнал обратной связи по напряжению Схема формирования и усиления сигнала обратной связи Сигнал ограничения магнитного потока Сигнал ограничения тока первой цепи Trim –sense +sense L m C pr C out Q3 Q2 Q1 TR1 C cl Q cl +V in +V o –V o –V in Рис. 3. Блок-схема преобразователя серии HQA Таблица 1 Описание выводов преобразователя серии HQA