管理多個(gè)電源軌的復雜性
工業(yè)制造的規模不斷增長(cháng)，工廠(chǎng)車(chē)間部署的技術(shù)也越來(lái)越多。隨著(zhù)工廠(chǎng)地皮越來(lái)越貴，單個(gè)控制柜中放置的設備數量和計算工作量都在迅速增加。為了應對這些挑戰，許多工程師正在自己的設計中使用更強大的片上系統（SoC）和可編程邏輯器件。通常情況下，如果使用更復雜的設備，那么所需要的各種電源軌的數量也會(huì )增加。傳統的電壓軌，如1.8V、3.3V和5V，可由12V背板上的中間總線(xiàn)轉換器提供�，F在，需要24V電壓軌的情況也越來(lái)越多。簡(jiǎn)而言之，設計工程師需要適應不斷增長(cháng)的設計復雜性以及多種不同的供電電壓和電流處理能力。
使用雙輸出DC/DC轉換器滿(mǎn)足更高電壓輸出的需求
DC/DC轉換器是一種提供中低電源電壓的常用方法，無(wú)論是對于中間總線(xiàn)架構還是負載點(diǎn)，都很受歡迎�？烧{節式單輸出和雙輸出版本最受用戶(hù)青睞，其中的大多數還提供隔離措施，這對于遵守各種安全標準至關(guān)重要。在工程師們規劃新設計的電源架構時(shí)，它們無(wú)疑是＂首選＂器件。但有時(shí)應用可能需要更高的輸出電壓軌來(lái)支持特定功能，如果電源要求不太高，比較自然的選擇是另外增加一個(gè)提供所需電壓（比如24V）的DC/DC轉換器。遺憾的是，這會(huì )帶來(lái)一些復雜的情況需要小心考慮。首先，可能需要再另外采購一個(gè)DC/DC轉換器，這會(huì )帶來(lái)更多的管理工作。另外，在本例中，一個(gè)單輸出24V DC/DC轉換器可能會(huì )在PCB上占用更大的面積。而且根據轉換器的具體構造，這樣可能還會(huì )影響整個(gè)設備的平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）。所以，使用電壓更高的單輸出DC/DC轉換器可能會(huì )帶來(lái)一些額外成本。
解決這一難題的可行方法是使用雙輸出DC/DC轉換器來(lái)提供一個(gè)更高的電壓輸出。例如，考慮圖1所示的雙輸出DC/DC轉換器。它提供經(jīng)過(guò)濾波、調節和隔離的+/-12V輸出。在內部，轉換器使用兩個(gè)獨立但相同的次級線(xiàn)圈串聯(lián)在一起，提供一個(gè)中點(diǎn)公共0V電壓軌。這是一種為應用提供+12V和-12V輸出的流行方式。
圖1：該圖展示了一個(gè)雙輸出DC/DC轉換器，在公共接地點(diǎn)周?chē)峁?/-12V輸出。（資料來(lái)源：TDK Lambda）
不過(guò)，通過(guò)組合使用次級線(xiàn)圈，設計工程師不必使用中間抽頭0V連接也能實(shí)現24V電壓輸出（圖2）。轉換器沒(méi)有任何變化，仍然是一個(gè)雙輸出+/-12V轉換器，但它從同一個(gè)封裝提供一個(gè)+24V電壓輸出。由于此輸出是通過(guò)串聯(lián)使用兩個(gè)次級線(xiàn)圈得到的，所以產(chǎn)生的+24V輸出電流與上面單輸出的額定電流相同。同樣，設計工程師也可以使用一個(gè)+/-15V轉換器來(lái)提供一個(gè)30V輸出。
在開(kāi)始使用雙DC/DC轉換器提供單一輸出前，建議仔細閱讀制造商的數據手冊，確定是否可以這樣使用。
圖2：該圖展示了與圖1中相同的轉換器，被配置為提供一個(gè)24V輸出。（資料來(lái)源：TDK Lambda）
TDK Lambda CCG系列
適合以這種方式使用的一種轉換器是TDK Lambda CCG系列（見(jiàn)圖3），其中的CCG30-24-12D 型號將是上面配置中的代表性DC/DC轉換器。該系列的15W到30W隔離型高效率（高達92%）DC/DC轉換器采用業(yè)界標準的25.4mmx25.4mm尺寸，可適應9V至36V或18V至76V的超寬4:1輸入電壓范圍。此外，這些轉換器的全部六個(gè)面都有屏蔽，有助于降低輻射噪聲并確保符合電磁兼容性（EMC）標準。
圖3：采用雙輸出設計的TDK Lambda CCG系列DC/DC轉換器助力工程師開(kāi)發(fā)支持更高電壓軌的產(chǎn)品。（資料來(lái)源：TDK Lambda）
CCG系列可在-40℃至85℃的溫度范圍內工作，適合工業(yè)、通信以及測試測量應用。
提供更高輸出電壓的可行解決方案
通過(guò)使用雙輸出DC/DC轉換器來(lái)提供更高電壓軌，可以簡(jiǎn)化電源設計，并且還有可能降低總體物料成本。 |
