Современная электроника №5/2026

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 24 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 5 / 2026 магнитной совместимости массивов большой мощности. Шунтирование синфазной помехи для каждого пре­ образователя должно быть выполне­ но, как показано в руководстве поль­ зователя. Шунтирование дифференциальной помехи должно быть рассмотрено в двух аспектах. Низкочастотное шунти­ рование, которое сохраняет импеданс источника низким и стабилизирует в преобразователе петлю обратной свя­ зи по напряжению, и высокочастот­ ное шунтирование, которое подавля­ ет импульсы, имеющие отношение к электромагнитным помехам, долж­ ны быть выполнены в соответствии с руководством по эксплуатации. Вход­ ной импеданс массива преобразовате­ лей определяется как отрицательный импеданс отдельного модуля, делён­ ный на количество преобразовате­ лей в массиве. Это может представ­ лять серьёзную проблему для очень большого массива с низким входным напряжением, где импеданс должен поддерживаться очень низким. Пример массива с мощностью 4,1 кВт и током нагрузки 817 А Представленный далее опытный образец был выполнен на основе моду­ лей, размещённых на макетных пла­ тах и соединённых, как показано на рис. 8 и 9. В прототипе используется 25 модулей WBB200-300H5BN, рабо­ тающих параллельно. Сборка имеет входное напряжение 300 В, выходное напряжение 5 В с суммарным током в нагрузке 817 A и состоит из масси­ вов, объединённых в матрицу 5×5. Предусмотрен запас по мощности примерно 15%. Выходные соедини­ тельные проводники должны иметь очень большой диаметр, для того что­ бы обеспечить достаточную токовую нагрузку, чтобы надёжно проводить сильные выходные токи. Для умень­ шения риска помех, которые могут послужить причиной потери управле­ ния модулями высокого уровня, при­ сутствует резистор R5, понижающий выходное напряжение на 2%. Когда используются преобразователи Half Brick в массивах параллельно вклю­ чённых модулей, крайне важно, чтобы выходное напряжение каждого моду­ ля высокого уровня настраивалось на разное значение с минимальной раз­ ницей в 2%. Выводы PC (управление включени­ ем с первичной стороны) преобразо­ вателей имеют диоды, включённые по схеме «ИЛИ» для обеспечения груп­ пового включения/выключения в мас­ сиве. Этот сигнал может обеспечить внешняя схема управления, такая как микропроцессор (модуль кон­ троля и управления). Весьма важ­ но наличие в модулях схемы блоки­ ровки при минимальном входном напряжении и перенапряжении на входе. Вследствие падения напряже­ ния между входными проводника­ ми отдельных плат для корректно­ го управления выводами PC (сигнал Group Enable/Disable) должна исполь­ зоваться оптопара (см. рис. 8 и 9). Для шунтирования дифференци­ альной и синфазной составляющих пульсаций входного тока добав­ лены конденсаторы. Кроме того, параллельно входу всего массива добавлена демпфирующая цепь из последовательно включённых кон­ денсатора 24 мкФ и резистора 6,8 Oм (рис. 11). Метод определения значе­ ний этих компонентов при полной нагрузке 4,1 киловаттного массива приводится в документации. Проверка системы Даже детальный расчёт массива не может спрогнозировать все фак­ торы, которые будут влиять на тех­ нические характеристики. Для опре­ деления оптимальных параметров компонентов и исключения возмож­ ных проблем рекомендуется прово­ дить тщательную проверку на этапе макетирования. Испытания долж­ ны включать динамическое измене­ ние нагрузки, проверку пульсаций на входе и выходе, анализ частотной характеристики на запас устойчи­ вости по фазе и качество сигнала на шине PR. Для безопасности и упроще­ ния проверки первичное включение питания следует выполнять для под­ группы модулей. Например, плата с модулями верхнего уровня упомянуто­ го ранее массива была протестирова­ на первой, и затем система тестирует­ ся по мере добавления каждой новой платы нижнего уровня. Необходимо оценить значение пока­ зателя безотказности с учётом загруз­ ки модулей (N/[N+1]·I НН , I НН  – номи­ нальное значение выходного тока модуля), средней наработки до отка­ за при реальной температуре корпу­ са и минимальном значении уровня вероятности безотказной работы (γ) для устройств силовой электроники, равным 95%, а также своевременном проведении предусмотренных регла­ ментных работ. Оценка значения показателя безот­ казности для реальной системы вто­ ричного электропитания, реализован­ ной на основе 600-ваттных модулей Brick с выходным напряжением 28 В и входным напряжением 300 В для раз­ личных способов резервирования, рас­ смотрена в работе [5]. +OUT C2 R5 R6 L1 C3 D1 D2 T1 R2 R3 R1 1 кОм R4 100 Ом С1 33 нФ Усилитель ошибки К схеме первичного контроллера К компаратору OVP – + 1,23 В –OUT SC +S –S Схема узла регулировки выходного напряжения – уменьшение выходного напряжения модуля верхнего уровня осуществлено подключением резистора R5 (49 кOм) между выводами –S и SC, как показано на рис. 8