Convertitori DC-DC miniaturizzati di Murata

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Murata Power Solutions ha introdotto tre serie di convertitori DC-DC da 6W a elevato isolamento. Grazie a esse è possibile, fornire, utilizzando un unico dispositivo, tutta la potenza richiesta per il pilotaggio dei gate (gate drive) dei transistor presenti nei circuiti a ponte (intero, a semi-ponte e tri-fase), assicurando un notevole risparmio di tempi e costi a fronte di prestazioni ottimizzate.

I convertitori DC-DC delle famiglie MGJ6HB, MGJ6FB e MGJ63P di Murata sono in grado di alimentare simultaneamente i gate drive “high/low side” nei circuiti a ponte che utilizzano transistor IGBT e MOSFET (realizzati sia in silicio sia in carburo di silicio). I dispositivi di queste nuove famiglie dispongono di due, tre e quattro uscite indipendenti rispettivamente configurabili esternamente con un semplice circuito per fornire le tensioni positive o negative necessarie per l’alimentazione dei gate drive.

Grazie alla possibilità di utilizzare un solo dispositivo per alimentare tutti i gate drive presenti in un circuito a ponte, il risparmio in termini di spazio è sensibile e si aggira intorno al 33-50%. In un ponte trifase, ad esempio, un convertitore della serie MGJ63P a 4 ingressi fornisce un’alimentazione isolata per i tre circuiti di pilotaggio dei commutatori “high side” e un rail comune per i tre circuiti di pilotaggio dei commutatori “low-side”, rimpiazzando in tal modo fino a sei convertitori DC-DC discreti.

Caratterizzati da un ampio range di tensioni di ingresso (2:1) con ingressi nominali di 5, 12 e 24V, questi convertitori DC-DC prevedono due, tre o quattro canali di uscita a 24V e garantiscono un elevato livello di isolamento tra le uscite. Le uscite possono essere connesse in parallelo o in serie per assicurare la massima flessibilità. Contraddistinti da un funzionamento affidabile nei sistemi di commutazione operanti a velocità molto elevate, questi nuovi commutatori sono ideali per le applicazioni che richiedono un valore di “DC link” massimo di 3 kVDC: immunità rispetto alla velocità di variazione della tensione (dV/dt immunity) di 80kV/us e prestazioni ottimizzate in termini di scarica parziale (partial discharge) per assicurare una lunga vita operativa sono altre caratteristiche distintive di questi convertitori.

Il progetto di questi nuovi convertitori DC-DC prevede numerose caratteristiche che permettono di migliorare prestazioni, affidabilità e ripetitibilità. Tra queste si possono annoverare l’utilizzo di trasformatori planari, la protezione contro short circuit e sovraccarichi (overload) per assicurare un funzionamento affidabile al verificarsi di malfunzionamento del sistema e la capacità di accoppiamento di soli 15pF (valore tipico) che contribuisce a ridurre gli effetti delle interferenze EMI. Un pin per la sincronizzazione della frequenza semplifica il progetto del filtro EMC mentre un pin di abilitazione (enable) contribuisce a ridurre i consumi.

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