Современная электроника №2/2026

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 12 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 2 / 2026 В контуре обратной связи приме- няется запатентованная трансформа- торная развязка. В выходных каска- дах преобразователей используется асинхронный метод выпрямления выходного напряжения с помощью диодов Шоттки. В настоящее время для существен- ного повышения КПД в обратноходо- вых преобразователях, как правило, используются активные схемы огра- ничения напряжения на элементах схемы, для этого вводится дополни- тельная цепь, включающая допол- нительный MOSFET-транзистор и резонансный конденсатор. Но при- менение дополнительного MOSFET, который является чувствительным к воздействию одиночных заря- женных частиц и, открываясь при воздействии радиации, формирует короткозамкнутую цепь от первич- ного источника напряжения с низ- ким выходным импедансом на зем- лю, повышает риск отказа модуля при воздействии радиации. Для ограни- чения напряжения при отключении силового ключа в рассматриваемых обратноходовых преобразователях применяется интегрированный огра- ничитель напряжения без рассеяния энергии (на схеме не показан). Такой ограничитель позволяет существен- но снизить потери на выключение силового ключа и обеспечить реку- перацию в сеть энергии, накоплен- ной в ограничительном конденсаторе или индуктивности намагничива- ния трансформатора обратноходо- вого преобразователя. Это решение позволяет обеспечить приличные энергетические показатели – 30-ватт- ный модуль с выходным напряже- нием 5 В VSC30-2805S характеризу- ется значением КПД 81% и удельной мощностью 1941 Вт/дм 3 . Внешний вид конструкций преобразователей пока- зан на рис. 5. 15- и 30-ваттные моде- ли выполнены в корпусах с верти- кальным расположением выводов относительно плоскости основания для сквозного и объёмного монта- жа. Гладкие втулки, размещённые по двум противоположным углам корпуса, служат для дополнитель- ного крепления модуля, они позво- ляют притянуть основание корпуса модуля к радиатору. 5-ваттные моду- ли предназначены для сквозного мон- тажа. Габаритные размеры 5-ваттных модулей 28,19×28,19×8,98 мм, вес 23 г; 15-ваттные модели имеют габариты 28,19×28,19×8,98 мм, вес 32 г; 30-ватт- ные: 47,88×33,66×8,98 мм, вес 48 г. 30-ваттные модули имеют функ- цию синхронизации частоты преоб- разования внешним синхросигналом (от 500 до 600 кГц). Частота синхро- низации больше рабочей частоты ШИМ-контроллера (от 400 до 550 кГц) для обеспечения устойчивой рабо- ты преобразователя. Использование измерительных входов обратной свя- зи +SENSE и –SENSE, соединённых с нагрузкой по четырёхпроводной схе- ме, позволяет обеспечить требуемое напряжение непосредственно на кон- тактах нагрузки путём компенсации падения напряжения на проводниках. Схема включения трёх модулей VCS30, работающих на разные нагруз- ки с использованием выводов обрат- ной связи и одним фильтром VSC10-28 на входе показана на рис. 6. Выводы для подключения внешнего сигнала синхронизации используются при работе на заданной частоте. Эффек- тивность работы фильтра ЭМП при совместной работе с тремя 30-ватт- ными преобразователями можно оце- нить по графикам, представленным на рис. 7. Функция точной настройки выход- ного напряжения у 15- и 30-ваттных моделей допускает подстройку выход- ного напряжения у одноканальных моделей на величину –20…+10% от номинального значения выхода под- ключением подстроечного резистора между выводом TRIM и выходным напряжением или общим проводом, в зависимости от направления регу- лировки. Функция дистанционного управления включением/выключени- ем 15- и 30-ваттных модулей позволя- ет организовать определённый алго- ритм подачи питания к отдельным узлам, что повышает гибкость при- менения преобразователей в аппа- ратуре. Микросхема широтно-импульсной модуляции (ШИМ) является основ- ным узлом преобразователей напря- жения и определяет эффективность импульсного преобразователя, обе- спечивает режим с обратной связью по напряжению и дополнительной обратной связью по току дросселя. Но ШИМ-контроллер наряду с клю- чевым элементом (MOSFET) являет- ся наиболее чувствительным к оди- ночным ионизационным эффектам узлом. Предпочтительно примене- ние ШИМ-контроллеров, выполнен- ных по биполярной технологии, или реализация схемы управления на универсальных микросхемах сред- него уровня интеграции (компара- торах, операционных усилителях), выполненных по биполярной тех- нологии в полимерном (композит) корпусе. Зависимость КПД от выходной мощности для одноканальной моде- ли VSC30-2805S для различных вход- ных напряжениях показана на рис. 8. Небольшое уменьшение КПД для режима с входным напряжением 16 В при максимальной выходной мощ- ности объясняется ростом потерь в элементах модуля при подходе к их предельным энергетическим возмож- ностям. Типовая зависимость КПД от выходной мощности позволяет Рис. 7. Частотные характеристики кондуктивных помех на входе преобразователей VSC30 без включённого фильтра и с включённым фильтром VSCF10-28 Рис. 8. Зависимость КПД от выходной мощности одноканальной модели VSC30-2805S