VICOR电源第二代DC-DC转换器配件模块-高增压谐波衰减模块(HAM)

VICOR电源设计指南和应用手册-全型、小型和微型系列DC—DC转换器及配件模块

VICOR电源——广州源博科技有限公司

VICOR高增压谐波衰减模块(HAM)

VICOR高增压谐波衰减模块与V375、Vl一26x及VI—J6x系歹IJ酉己套

高增压谐波衰减模块(HAM)由一个全波形整流器、一个高频零电流开关(ZCS)高压转换器、有源浪涌电流限制、短路保护、控制和内务处理电路组成(图10—1)。对输入交流电源整流，并输送到高压转换器。控制电路改变高压转换器的操作频率，保持HAM的输出电压在输入电压的峰值以上，同时使输入电流跟随输入电压的波形和相位，从而使功率因数可校正至0．99(图10—2)。通过一个自适应输出电压控制系统，在任何输入电压下，均可优化高压转换器的操作效率。

HAM的输出电压是输入交流电源电压的函数(图10—3)。在标称电压为1 15 Vac的交流电源上，HAM的输出电压为280 Vdc，完全维持在Vicor V375 DC—DC转换器的输入工作电压范围内。输入电压高于1 80 V时，输出电压随输入电压向上增加。在交流电源电压为230 Vac时，输送的电压约为365 V。对于任何给定的输入源电压，HAM在输出电压与峰值输入电压之间维持足够的电位差，以确保在不降低操作效率的情况下，高质量地进行有效的功率因数校正。vicor电源谐波衰减驱动器(HAMD)模块不含内置桥式整流器，可与谐波衰减倍增器(Vl—BAMD)一起配置高功率阵列。(图10—5)。

L1和L2，N(HAM)引脚 需要适当的交流电源滤波器限制传导辐射，及确保HAM可靠操作，参见第51页。用1 0 A／250 V保险丝将单相交流电源与电源滤波器的输入端相连。将滤波器的输出端与r4AM的L1和L2／N引脚相连。切勿将×一电容跨接在卜tAM的输入端，或使用在输出端带×一电容的电源滤波器，因为可能会影响功率因数校正。

谐波衰减驱动器(HAMD)和谐波衰减倍增器IBAMD)的+IN和-IN引脚 这些引脚与HAMD／BAMD配置中外置桥式整流器的输出端相连(图10—5)。

GATE IN IHAM)引脚用户不可对这引脚建立任何连接。

GATE IN IHAMD)引脚这引脚可提供电压波动范围和相位信号，以进行功率因数校正。这连接必须通过在电源滤波器与桥式整流器之间同步二极管来进行(图1 O一5)。

GATE lN(BAMD)引脚GATE lN引脚是卜IAMD或BAMD的GATE OUT引脚的接口引脚，具体取决于配置。除此之外，用户不应该对该引脚建立任何其他连接。

GATE OUT弓l脚GATE OUT弓l脚是r"IAMD／BAMD阵列的同步引脚。除此之外，用户不应该对该引脚建立任何其他连接。

正输出(+OUTJ和负输出(一OUTJ引脚将r-IAM的正输出端与相应的Vicor DC—DC转换器(连建议的保险丝)的-正输入端相连。将rIAM的负输出端与转换器的负输入端相连。还需一个1，000 uF的外置保持电容，最小额定电压为450 Vdc(跨接卜IAM的输出端)，从而可在满载操作时使过渡时间达16毫秒(半载工作时，则需要500 uF保持电容)。该电容必须靠近卜iAM。总输出电容不可超过3,000 IJF。如要求的保持时间较短，可使用容量较小的电容，但是容量不可小于500 pF。电容容量较小可能会降低功率因数规格。

辅助电源IA，S)引脚卜tAM提供低压非隔离输出辅助电源(A／S)，该电源可用于功率初级控制端和监控电路。在 最大电流为3 mA时，输出电压为19—23 Vdc(以负输出端为参考电位)。切勿使该输出端过载或短路，因会引致卜IAM发生故障。辅助电源的典型使用就是启动光耦合器，隔离电源正常(Power OK)信号(图1 0—6)。

使能输出IE，Ol引脚。使能输出(E／O)引脚用于在启动时抑制vicor电源DC—DC转换器，直至保持电容被充电为止，此时使能端为高电平(晶体管输出开路，图10—8)。如果交流电源中断，而且卜tAM的直流输出电压降到250 Vdc以下时，E／O电平会被拉低。必须将E／O引脚与所有Vl一26x和Vl一。]6x驱动器的门极输入(GATE IN)端和／或V375 DC—DC转换器的PC引脚连接(图1 0—4)。否则，可能导致转换器反复开启和关闭。如果直接把外部负载连接至卜IAM的输出端，在输出保持电容完全充电前切勿接通负载。在Vl一26x驱动器和VI一26x倍压器的应用中，只可将E／O引脚与驱动器模块的GATE lN引脚连接。不必将该引脚与倍压器连接，因为它们受各自的驱动过程控制。图10—4和10—5中所示是提供瞬变抗扰性的E／O引脚辅助电路。图示电路为最低要求，可参见图10—4和10一5。

电源正常信号(P，OK)引脚电源正常信号是一个显示交-流电源状态和rIAM直流输出电压的监控信号。当输出母线电压在正常操作范围内(>270 Vdc)，以及卜IAM的E／O信号启动DC—DC转换器20—25毫秒后，P／OK信号变为低电平，提供了足够的时间启动转换器和稳定其输出(图1 0—9)。对于交流电源的瞬时中断，卜tAM会提供至少16毫秒的过渡或保持时间(通过1，000 IJF输出电容)。在断电或电压降低时(当卜tAM输出电压降到270 Vdc以下时)，P／OK信号将变为开路状态(图10—7)，向转换器模块发出输入电源即将中断的信号。P／OK信号会在转换器关闭前1毫秒发出电源中断警报。当卜tAM输出电压降到250 Vdc以下时，会通过使能输出(E／O)引脚令到转换器失能。

安全注意事项

每个HAM、HAMD或BAMD模块；必须在之前接入有安全认证的10A，3AG快熔保险丝。HAM输入，输出没有隔离；在用示波器测试时，必须使用一个隔离变压器。HAM不提供输入和输出隔离。用示波器同时探测输入和输出时。应该使用分差探头，以免产生接地回路损坏模块。

保护功能

过热关机按照设计，当基板的温度超过90。c时，卜IAM-将关机。卜IAM的最高操作温度是85~C c，

短路保护卜IAM具有输出短路保护功能。操作时不会烧掉输入保险丝，且输出端会在排除故障后恢复正常操作。或需要一小段时间才可冷却内置温度传感器。

输出过压保护卜tAM具有输出过压保护功能。在输出电压超过约420 Vdc时，倍压器输出会下降；藉以保持输出电压为420 Vdc c，交流电源的峰值超过420 V(大约293 Vac)时，倍压器会减至到零，E／O引脚会被拉低关闭转换器。此外，还会启动保护电路，降低输出电压。

VICOR高增压谐波衰减模块(HAM)电源滤波器

VICOR HAM模块需要用一个滤波器来衰减所产生的传导辐射，并保护模块，免受电源瞬变影响。该滤波器还可为HAM输入提供合适的高频交流电源阻抗。为符合所列规格，必须使用VICOR‘型号30205的滤波器／瞬变抑制器或等效器件，参见图10—10。为符合差模式瞬变浪涌要求，需要为滤波器外置一只压敏电阻器。

在AMD及BAMD的应用中，或当用户想要一个定制HAM滤波器时，应该根据图10—10，Vicor。型号30205滤波器来设计。电感器的载流能力必须按所用的HAM模块数量而成比例增加。必须根据表1 0—1选择电感值。这些限制只为确保HAM正常操作，但不确保系统符合传导辐射规格。

在要求磁场屏蔽的应用中，切勿将铁氧体电磁干扰屏蔽置于HAM模块的塑料封盖上。由电磁感应效应会导致屏蔽发热，产生散热问题。如有技术问题也可联系VICOR工程师。

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