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VICOR電源第二代DC-DC轉換器配件模塊-高增壓諧波衰減模塊(HAM)
VICOR電源設計指南和應用手冊-全型、小型和微型系列DC—DC轉換器及配件模塊
VICOR電源——廣州源博科技有限公司
VICOR高增壓諧波衰減模塊(HAM)
VICOR高增壓諧波衰減模塊與V375、Vl一26x及VI—J6x系歹IJ酉己套
高增壓諧波衰減模塊(HAM)由一個全波形整流器、一個高頻零電流開關(ZCS)高壓轉換器、有源浪涌電流限制、短路保護、控制和內務處理電路組成(圖10—1)。對輸入交流電源整流，并輸送到高壓轉換器�？刂齐娐犯淖兏邏恨D換器的操作頻率，保持HAM的輸出電壓在輸入電壓的峰值以上，同時使輸入電流跟隨輸入電壓的波形和相位，從而使功率因數可校正至0．99(圖10—2)。通過一個自適應輸出電壓控制系統，在任何輸入電壓下，均可優化高壓轉換器的操作效率。
HAM的輸出電壓是輸入交流電源電壓的函數(圖10—3)。在標稱電壓為1 15 Vac的交流電源上，HAM的輸出電壓為280 Vdc，完全維持在Vicor V375 DC—DC轉換器的輸入工作電壓范圍內。輸入電壓高于1 80 V時，輸出電壓隨輸入電壓向上增加。在交流電源電壓為230 Vac時，輸送的電壓約為365 V。對于任何給定的輸入源電壓，HAM在輸出電壓與峰值輸入電壓之間維持足夠的電位差，以確保在不降低操作效率的情況下，高質量地進行有效的功率因數校正。vicor電源諧波衰減驅動器(HAMD)模塊不含內置橋式整流器，可與諧波衰減倍增器(Vl—BAMD)一起配置高功率陣列。(圖10—5)。
L1和L2，N(HAM)引腳 需要適當的交流電源濾波器限制傳導輻射，及確保HAM可靠操作，參見第51頁。用1 0 A／250 V保險絲將單相交流電源與電源濾波器的輸入端相連。將濾波器的輸出端與r4AM的L1和L2／N引腳相連。切勿將×一電容跨接在卜tAM的輸入端，或使用在輸出端帶×一電容的電源濾波器，因為可能會影響功率因數校正。
諧波衰減驅動器(HAMD)和諧波衰減倍增器IBAMD)的+IN和-IN引腳 這些引腳與HAMD／BAMD配置中外置橋式整流器的輸出端相連(圖10—5)。
GATE IN IHAM)引腳用戶不可對這引腳建立任何連接。
GATE IN IHAMD)引腳這引腳可提供電壓波動范圍和相位信號，以進行功率因數校正。這連接必須通過在電源濾波器與橋式整流器之間同步二極管來進行(圖1 O一5)。
GATE lN(BAMD)引腳GATE lN引腳是卜IAMD或BAMD的GATE OUT引腳的接口引腳，具體取決于配置。除此之外，用戶不應該對該引腳建立任何其他連接。
GATE OUT弓l腳GATE OUT弓l腳是r"IAMD／BAMD陣列的同步引腳。除此之外，用戶不應該對該引腳建立任何其他連接。
正輸出(+OUTJ和負輸出(一OUTJ引腳將r-IAM的正輸出端與相應的Vicor DC—DC轉換器(連建議的保險絲)的-正輸入端相連。將rIAM的負輸出端與轉換器的負輸入端相連。還需一個1，000 uF的外置保持電容，最小額定電壓為450 Vdc(跨接卜IAM的輸出端)，從而可在滿載操作時使過渡時間達16毫秒(半載工作時，則需要500 uF保持電容)。該電容必須靠近卜iAM。總輸出電容不可超過3,000 IJF。如要求的保持時間較短，可使用容量較小的電容，但是容量不可小于500 pF。電容容量較小可能會降低功率因數規格。
輔助電源IA，S)引腳卜tAM提供低壓非隔離輸出輔助電源(A／S)，該電源可用于功率初級控制端和監控電路。在 最大電流為3 mA時，輸出電壓為19—23 Vdc(以負輸出端為參考電位)。切勿使該輸出端過載或短路，因會引致卜IAM發生故障。輔助電源的典型使用就是啟動光耦合器，隔離電源正常(Power OK)信號(圖1 0—6)。
使能輸出IE，Ol引腳。使能輸出(E／O)引腳用于在啟動時抑制vicor電源DC—DC轉換器，直至保持電容被充電為止，此時使能端為高電平(晶體管輸出開路，圖10—8)。如果交流電源中斷，而且卜tAM的直流輸出電壓降到250 Vdc以下時，E／O電平會被拉低。必須將E／O引腳與所有Vl一26x和Vl一。]6x驅動器的門極輸入(GATE IN)端和／或V375 DC—DC轉換器的PC引腳連接(圖1 0—4)。否則，可能導致轉換器反復開啟和關閉。如果直接把外部負載連接至卜IAM的輸出端，在輸出保持電容完全充電前切勿接通負載。在Vl一26x驅動器和VI一26x倍壓器的應用中，只可將E／O引腳與驅動器模塊的GATE lN引腳連接。不必將該引腳與倍壓器連接，因為它們受各自的驅動過程控制。圖10—4和10—5中所示是提供瞬變抗擾性的E／O引腳輔助電路。圖示電路為最低要求，可參見圖10—4和10一5。
電源正常信號(P，OK)引腳電源正常信號是一個顯示交-流電源狀態和rIAM直流輸出電壓的監控信號。當輸出母線電壓在正常操作范圍內(>270 Vdc)，以及卜IAM的E／O信號啟動DC—DC轉換器20—25毫秒后，P／OK信號變為低電平，提供了足夠的時間啟動轉換器和穩定其輸出(圖1 0—9)。對于交流電源的瞬時中斷，卜tAM會提供至少16毫秒的過渡或保持時間(通過1，000 IJF輸出電容)。在斷電或電壓降低時(當卜tAM輸出電壓降到270 Vdc以下時)，P／OK信號將變為開路狀態(圖10—7)，向轉換器模塊發出輸入電源即將中斷的信號。P／OK信號會在轉換器關閉前1毫秒發出電源中斷警報。當卜tAM輸出電壓降到250 Vdc以下時，會通過使能輸出(E／O)引腳令到轉換器失能。
安全注意事項
每個HAM、HAMD或BAMD模塊；必須在之前接入有安全認證的10A，3AG快熔保險絲。HAM輸入，輸出沒有隔離；在用示波器測試時，必須使用一個隔離變壓器。HAM不提供輸入和輸出隔離。用示波器同時探測輸入和輸出時。應該使用分差探頭，以免產生接地回路損壞模塊。
保護功能
過熱關機按照設計，當基板的溫度超過90。c時，卜IAM-將關機。卜IAM的最高操作溫度是85~C c，
短路保護卜IAM具有輸出短路保護功能。操作時不會燒掉輸入保險絲，且輸出端會在排除故障后恢復正常操作�；蛐枰恍《螘r間才可冷卻內置溫度傳感器。
輸出過壓保護卜tAM具有輸出過壓保護功能。在輸出電壓超過約420 Vdc時，倍壓器輸出會下降；藉以保持輸出電壓為420 Vdc c，交流電源的峰值超過420 V(大約293 Vac)時，倍壓器會減至到零，E／O引腳會被拉低關閉轉換器。此外，還會啟動保護電路，降低輸出電壓。
VICOR高增壓諧波衰減模塊(HAM)電源濾波器
VICOR HAM模塊需要用一個濾波器來衰減所產生的傳導輻射，并保護模塊，免受電源瞬變影響。該濾波器還可為HAM輸入提供合適的高頻交流電源阻抗。為符合所列規格，必須使用VICOR‘型號30205的濾波器／瞬變抑制器或等效器件，參見圖10—10。為符合差模式瞬變浪涌要求，需要為濾波器外置一只壓敏電阻器。
在AMD及BAMD的應用中，或當用戶想要一個定制HAM濾波器時，應該根據圖10—10，Vicor。型號30205濾波器來設計。電感器的載流能力必須按所用的HAM模塊數量而成比例增加。必須根據表1 0—1選擇電感值。這些限制只為確保HAM正常操作，但不確保系統符合傳導輻射規格。
在要求磁場屏蔽的應用中，切勿將鐵氧體電磁干擾屏蔽置于HAM模塊的塑料封蓋上。由電磁感應效應會導致屏蔽發熱，產生散熱問題。如有技術問題也可聯系VICOR工程師。
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