Современная электроника №5/2026

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 23 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2026 не рекомендуется использовать их совместно в системе распределённо­ го питания во всём диапазоне мощ­ ностей. Для надёжной и устойчивой работы выходная мощность преоб­ разователей в таком случае не долж­ на превышать 50% от максимально­ го значения. Принцип и алгоритм работы интер­ фейса для обеспечения параллельной работы аналогичны алгоритму орга­ низации параллельного включения у модулей компании Vicor, синхронизи­ рующие импульсы также имеют дли­ тельность около 20 нс. Это позволяет просто осуществлять замену в теку­ щих проектах модулей Vicor, которые в течение многих лет применяются в высоконадёжных распределённых системах вторичного электропита­ ния для ответственной радиоэлек­ тронной аппаратуры. Немногие ком­ пании, предлагающие альтернативы модулям Vicor, реализуют функцию параллельной работы – только одна российская компания предлагает 600-ваттные модули собственной раз­ работки в формате Brick для работы от сетей постоянного напряжения 300 В с выходным напряжением 28 В с встро­ енным цифровым двунаправленным портом PR. Разводка магистралей между многочисленными платами Часто необходимо распределить массив преобразователей на много­ численных печатных платах из-за требований к площади и температур­ ным условиям. Разделение между пла­ тами внесёт дополнительный импе­ данс между преобразователями из-за дополнительной длины печатных проводников и соединительных про­ водов. Для предотвращения искаже­ ния сигналов управления вследствие разности импедансов разводки между преобразователями необходимо при­ менить разделительный трансформа­ тор, изолирующий шину PR. Рекомен­ дуется размещать все преобразователи верхнего уровня на одной и той же плате. Это обеспечит минимальный уровень шума и задержку в линии между модулями верхнего уровня. Это особенно важно для очень боль­ ших массивов, которые будут критич­ ны к воздействию высоких значений изменений тока di/dt и напряжения dV/dt. В том случае, когда применение требует резервирования между пла­ тами или между более чем 12 моду­ лями, должна осуществляться дву­ направленная буферизация. Но это находится за пределами рассмотре­ ния данной статьи. Между платами с относительно небольшими потерями сигнал PR дол­ жен быть проложен линией с неболь­ шой индуктивностью. Рекомендуется использовать витую пару, тогда как коаксиальный кабель для этой цели не подходит. Отраже­ ния, вызванные рассогласованием источника PR-шины, нагрузки и импе­ данса кабеля коаксиальным кабелем с низким уровнем потерь, сдемпфирова­ ны не будут, что приведёт к снижению качества импульсного сигнала PR. Буферизация Применение высокоскоростного буферного устройства может потре­ боваться для больших массивов или в том случае, когда расстояние меж­ ду модулями больше, чем 30 см. Это происходит, потому что все модули, за исключением одного, который переда­ ёт, находятся в режиме приёма. Каж­ дый приёмник представляет собой нагрузку для модуля верхнего уров­ ня (источник сообщения) примерно 500 Ом, шунтированную конденсато­ ром 30 пФ (cм. схему на рис. 7). Длин­ ное соединение вносит потери и пара­ зитное реактивное сопротивление на шине, которое ослабляет и искажа­ ет импульсный синхронизирующий сигнал. Ширина пропускания шины должна быть по крайней мере 60 МГц. Одна простая и надёжная буфер­ ная схема для сигнала PR показана на рис. 8 и рис. 9. Система разделена на одну плату верхнего уровня (рис. 8) и ряд плат второго уровня (рис. 9). Плата верхнего уровня содержит пять моду­ лей. Два из них сконфигурированы в демократический массив, где у одно­ го модуля выходное напряжение уста­ новлено резистором R5 на 2% ниже относительно другого. Схема узла регулировки выходного напряжения модуля Brick показана на рис. 10. Уста­ новка постоянного напряжения осу­ ществляется путём добавления рези­ стора между выводом –S и выводом SC (для понижения выходного напря­ жения). Эти модули управляют двумя буферными схемами через вывод PR. Первая буферная схема (транзистор Q2) управляет тремя дополнительны­ ми модулями второго уровня на плате верхнего уровня. Вторая схема управ­ ляет платами второго уровня. Каждая плата второго уровня содержит пять модулей, сконфигурированных как повторители напряжения (усилите­ ли тока) с подключёнными выхода­ ми SC (вывод индикации состояния модуля) с выводами –S. На каждой пла­ те второго уровня установлен развя­ зывающий трансформатор, который развязывает входной сигнал PR. Этот сигнал затем буферизируется (транзи­ стор Q1 на рис. 9) и подводится к каж­ дому модулю второго уровня. Буферные схемы, по существу, явля­ ются эмиттерными повторителями, которые используют npn-транзистор общего назначения. Трансформаторы, обозначенные на схеме как T1, име­ ют коэффициент трансформации 1:1. Трансформаторы, обозначенные как T2, имеют коэффициент трансформа­ ции 2:1 для того, чтобы обеспечить лучшее согласование распредели­ тельной шины PR. Обратный провод каждого трансформатора или буфер­ ной схемы должен быть подключён к выводу –IN соответствующего пре­ образователя через обмотку развя­ зывающего трансформатора. Вспо­ могательный источник питания 8 В обеспечивает достаточный запас по мощности для повторителей. Это маломощная шина, которая может быть получена из более высокого напряжения с использованием линей­ ного стабилизатора. Отдельный вспо­ могательный источник питания дол­ жен быть выведен на каждую плату для того, чтобы была осуществлена развязка PR-шины. Весьма важным является высокочастотное шунтиро­ вание непосредственно на каждом буферном устройстве. Из-за высокой частоты сигнала PR должно быть уделено особое внима­ ние качеству сигнала на шине PR. В компоновке должны быть предусмо­ трены места для последовательного и демпфирующего резисторов, как пока­ зано на рис. 8 и 9. Размещение всех этих компонентов может не потребо­ ваться для всех массивов – всё зависит от конфигурации шины PR. Но моду­ ли высокого уровня и ведомые модули на выводах PR должны иметь защит­ ные диоды (D1) для защиты от обрат­ ной полярности. Шунтирование Выбор компонентов для шунтиро­ вания имеет важные последствия для стабильности и показателей электро­