Современная электроника №4/2022

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 18 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2022 замыкания около 20 Вт, а режим корот- кого замыкания не может превышать 1 минуты. Длительное короткое замы- кание запустит защиту от перегрева. Вышеприведённые параметры изме- рены у основания вывода выходного напряжения корпуса преобразовате- ля при комнатной температуре окру- жающей среды. В том случае, если точка короткого замыкания находит- ся на дальнем конце соединительной линии, а выходное напряжение зави- сит от импеданса соединительного про- водника, выходное напряжение в этом случае будет выше 0,5 В. Безопасная рабочая область при воздействии одиночных заряженных частиц График безопасной работы преоб- разователей при воздействии одиноч- ных заряженных частиц для различных выходных напряжений и токов пред- ставлен на рис. 11. При испытаниях на циклотроне для получения ЛПЭ = 99,8 МэВ·см 2 /мг использовались ионы Bi, для ЛПЭ = 81,4 МэВ·см 2 /мг использова- лись ионы Ta, для ЛПЭ = 65 МэВ·см 2 /мг использовались ионы Xe. Стойкость преобразователя к воздействию оди- ночных тяжёлых заряженных частиц зависит от режима работы. Параллельная работа двух модулей Повышение производительности программируемых пользователем матриц (Field-Programmable Gate Array, FPGA) требует дальнейшего повыше- ния тока источника питания. Когда выходной ток 16 A не может удовлет- ворить фактическое требование кон- кретного применения, для получения большего значения выходного тока два модуля HNFA0516SS могут быть включены параллельно, а параллель- ное соединение может быть реализо- вано применением метода гасящего сопротивления. К каждому выходному выводу моду- лей устанавливаются последователь- но сопротивления (Rp1 и Rp2 в схеме рис. 12). Номинальные значения рези- сторов должныбыть 2,5мОмдля симме- трирования импеданса проводников и уменьшения протекающего тока в режи- ме холостого хода. При компоновке и выборемонтажных соединенийнеобхо- димо использовать симметричную схе- му, обеспечить одинаковую ширину и длину проводника конца соединенияна печатнойплате с резистором. На допол- нительныхрезисторахбудет определён- ное падение напряжения. Например, ког- да общий выходной ток 24 A, на каждом выходе будет ток 12 A, протекающий через сопротивление 2,5 мОм. Падение напряжения сформированона резисто- ре 30мВ, поэтому значение сопротивле- ния должнобыть выбрано в соответствии с фактическим выходным током и при- емлемымпадениемнапряжения. При параллельном соединении моду- лей напряжение Vsense не может осу- ществлять функционирование внеш- ней обратной связи, и вывод SENSE каждого канала должен быть подклю- чён к входному концу резисторов Rp1 и Rp2 соответственно. Для минимизации импеданса прово- дников печатной платы необходимо установить модуль как можно ближе к корпусу FPGA. Так как измерительная точка выходного напряжения замкну- той обратной связи находится в начале измерительного сопротивления, разум- ным является обеспечить стабильность напряжения в точках выборки Vout1 и Vout2. В том случае, когда импеданс проводников печатной платы слишком большой, это вызовет падение напряже- ния, и действительное напряжение на нагрузке уменьшится. Колебание диа- пазона напряжения за пределами поро- га может повлиять на производитель- ность FPGA. При компоновке и выборе проводников количество переходных отверстий должно быть увеличенным, насколько это возможно, импеданс линии может быть уменьшен исполь- зованием таких методов проектирова- ния, как применение силовых сплош- ных плоскостей в печатной плате. Обеспечение нормального теплового режима работы Определение пути отвода тепла Припреобразованиинапряжениянеко- тороеколичествоэнергиибудет теряться. Рис. 8. Зависимость КПД от тока нагрузки при различных выходных напряжениях (температура корпуса +125 ° C, V = 5 В) Рис. 9. Зависимость КПД от тока нагрузки при различных выходных напряжениях (температура корпуса +55 ° C, V = 5 В) КПД, % 96 91 86 81 76 71 66 1 9 5 13 3 11 7 15 2 10 6 14 4 12 Ток нагрузки, А V0=0,5V V0=1,0V V0=1,2V V0=1,5V V0=1,8V V0=2,5V V0=3,3V 8 16 КПД, % 92 87 82 77 72 67 62 1 9 5 13 3 11 7 15 2 10 6 14 4 12 Ток нагрузки, А V0=0,5V V0=1,0V V0=1,2V V0=1,5V V0=1,8V V0=2,5V V0=3,3V 8 16