ECRI Microelectronics

MV24B-Serie Mil-COTS DC-DC-Wandler

1 Merkmale der Mil-COTS DC-DC-Wandler der MV24B-Serie

Input voltage range: 18~36V


Typical voltage: 24V

Output voltage: 3.3V,5V,12V,15V,24V,28V

Input under-voltage lockout

Output over-voltage protection

Fault alarm

Output voltage regulation range: 10%~110%

Logical shutdown function

ZCS/ZVS power structure, PFM control

Can parallel and expand current,

Accept N+M fault-tolerance model

3000V voltage isolation


2 Anwendungsbereich der Mil-COTS-DC-DC-Wandler der Serie MV24B

Für militärische und zivile hochzuverlässige elektronische Systeme in der Luftfahrt, Raumfahrt, Schifffahrt, Bewaffnung, Radar, Eisenbahn usw.


3 Beschreibungen der DC-DC-Wandler von Mil-COTS der Serie MV24B

DC / DC-Wandler der MV24B-Serie verwenden eine ZCS / ZVS-Soft-Switching-Struktur mit rauscharmer PFM-Steuerung. Die Betriebsfrequenz kann 1 MHz erreichen. Die Stifte können durch ähnliche Produkte von VICOR ersetzt werden. Diese Produkte isolierten 3000V Spannung. Der Wirkungsgrad beträgt bis zu 88% und die Leistungsdichte beträgt 80W / in3. Zu den Merkmalen dieser Produkte gehören außerdem die Eingangs- / Unterspannungssperre, der Überspannungsschutz am Ausgang und der Überstromschutz am Ausgang.
Das Design und die Herstellung von Produkten erfüllen die Anforderungen von SJ20668-1998 und Produktspezifikationen (Q / HW32230-2013).


4 Technische Daten der Mil-COTS DC-DC-Wandler der MV24B-Serie

Tabelle 2: Nennbedingungen und Betriebsbedingungen

Absolute maximum rating

Operating conditions

+In   -In Voltage:-0.5V~53V;

PC    -In Voltage:-0.5V~7.0V;

PR    -In Voltage:-0.5V~7.0V;

SC    -Out Voltage:-0.5V~1.5V;

Storage temperature:-65~125℃

Welding temperature: 390℃ 7S(manual welding)

260℃ 4S(wave soldering)

Input voltage: 18~36V

Working temperature(Tc):-55~100℃


Tabelle 3 (a) Elektrische Eigenschaften

No.

Character

Symbol

Conditions

(Unless otherwisespecified ,-55℃≤Tc≤125℃,VIN=28V±5%)

MV24B3V3M150B

MV24B5M200B

MV24B12M200B

Min

Max

Min

Max

Min

Max

1

Input Transient voltagea/V

VIS

TA=25℃,less 100ms

-

50

-

50

-

50

2

Input under-voltage

turn-on voltage

VINL-ONT


VINL-OFF


-

17.9

-

17.9

-

17.9

Turn-off voltage

14.8

-

14.8

-

14.8

-

3

Input over turn-off/on voltage

VINL-ON/OFF


36.3

39.6

36.3

39.6

36.3

39.6

4

Inhibitedinput current/mA

IINH

TA=25℃

-

15.0

-

15.0

-

15.0

5

Bias voltage  for PC port/V

VPC

TA=25℃,IPC=1.0mA

5.50

6.50

5.50

6.50

5.50

6.50

6

Current for PC porta/mA


IPC

TA=25℃,VPC=5.5V

1.5

3.0

1.5

3.0

1.5

3.0

7

Inhibitedfunction  for PC port/mV

VINH-PC

TA=25℃

2.3

2.9

2.3

2.9

2.3

2.9

8

Turn-on delay for PC port

Td(ON)

TA=25℃

-

7

-

7

-

7

9

alarm voltage for PC porta/V

peak/V

VA-PC

Alarm will be turn on when  input under-voltage or input over voltage

-

6.5

6.5

6.5

period/ms

TPC

1

10

1

10

1

10

pulse/μs

WPC

350

450

350

450

350

450

10

Resistance for PC porta/MΩ

RI-PC

TA=25℃

0.9

1.1

0.9

1.1

0.9

1.1

11

Output voltage amplitude for PR/V

Vout-PR

TA=25℃,PR load over 30Ω,capacitance less 30pF

5.7

6.1

5.7

6.1

5.7

6.1

12

Output current for PR port

Iout-PR

TA=25℃

150

-

150

-

150

-

13

Impedance for PR port inputa/Ω

ZI-PR

TA=25℃

375

625

375

625

375

625

14

Input voltage threshold vale for PR porta/V

VI-PR

TA=25℃,Pulse width≥20ns

2.4

2.6

2.4

2.6

2.4

2.6

15

Drive capabilitya/pc

N

TA=25℃,no buffer amplifier circuit

-

3

-

3

-

3

16

Power distribution precision a/%

PE

TA=25℃,load≥10%

-

5

-

5

-

5

17

SC reference voltage/V

Vb-SC

TA=25℃,relative negative output

1.21

1.25

1.21

1.25

1.21

1.25

18

SC alarm voltagea/V

VA-SC

TA=25℃,SC alarm will be turn on when input under-voltage or output over-voltage()

-

0.5

-

0.5

-

0.5

19

Induct offset voltagea/V

VSC

TA=25℃,each terminal<0.25V(induction terminal is closed)

-

0.5

0.5

0.5

20

Isolation voltage(Ac RMS)/V

VISO

TA=25℃,10s

Between input and output

3000

-

3000

-

3000

-

Between input and baseboard

1500

-

1500

-

1500

-

Between output and baseboard

500

-

500

-

500

-

21

Isolation resistance/MΩ

RISO

TA=25℃,add 500V(DC)between input and output, add 500V(DC)between pin and baseboard

10

-

10

-

10

-

22

Output voltage/V

Vout

TA=25℃,full-load

3.267

3.333

4.95

5.05

11.88

12.12

23

Output current/A

Iout


0

45.45

0

40

0

16.67

24

Voltage regulation/%

Sv

18 36, full-load

-

0.20

-

0.20

-

0.20

25

Load regulation/%

Sin

No-load full-load

-

0.20

-

0.45

-

0.20

26

Temperature coefficient/(%/℃)

Av


-

0.005

-

0.005

-

0.005

27

Output voltage regulation range/%

VTR

TA=25℃,load≥10%

10

110

10

110

10

110

28

efficiency/%

η

TA=25℃,full-load

77

-

80.5

-

85

-

29

Ripple voltage and noise voltage (peak-peak value)/mV

VR

BW≤20MHz,full-load

-

200

-

119

-

450

30

Output over-voltage protection point/V

Vovp

TA=25℃


4.14

4.46

6.07

6.53

13.8

15.0

31

Static power/W

PD

No-load

-

6

-

5.5

-

7.4

32

Output protection current/A

IImax

Output voltage decline to 95%

46.4

61.5

40.8

54.5

17.0

22.6

33

Short-circuit currenta/A

IS

TA=25℃,Vout<250mV

31.8

61.5

28

62

11.6

22.6


Tabelle 3 (a) Elektrische Eigenschaften

No.

Character


Conditions

(Unless otherwisespecified ,-55℃≤Tc≤125℃,VIN=28V±5%)

MV24B15M400B

MV24B24M400B

MV24B28M400B

Min

Max

Min

Max

Min

Max

1

Input transient voltagea/V

VIS

TA=25℃,less 100ms

-

50

-

50

-

50

2

Input under-voltage /V

turn-on voltage

VINL-ONT


VINL-OFF

-

14.8

17.9

-

17.9

-

17.9

17.9

turn-off voltage

-

14.8

-

14.8

-

-

3

Input over turn-off/on

VINL-ON/OFF


36.3

39.6

36.3

39.6

36.3

39.6

4

Inhibitedinput current/mA

IINH

TA=25℃

-

15.0

-

15.0

-

15.0

5

Bias voltage for PC port/V

VPC

TA=25℃,IPC=1.0mA

5.50

6.50

5.50

6.50

5.50

6.50

6

Current for PC porta/mA


IPC

TA=25℃,VPC=5.5V

1.5

3.0

1.5

3.0

1.5

3.0

7

Inhibitedfunction  for PC port/mV

VINH-PC

TA=25℃

2.3

2.9

2.3

2.9

2.3

2.9

8

Turn-on delay for PC porta/ms

Td(ON)

TA=25℃

-

7

-

7

-

7

9

alarm voltage for PC porta/V

peak/V

VA-PC

-

1

350

6.5

6.5

6.5

6.5

period/ms

TPC

10

1

10

1

10

10

pulse/μs

WPC

450

350

450

350

450

450

10

Resistance for PC porta/MΩ

RI-PC

TA=25℃

0.9

1.1

0.9

1.1

0.9

1.1

11

Output voltage amplitude for PR/V

Vout-PR

TA=25℃,PR load over 30Ω,capacitance less 30pF

5.7

6.1

5.7

6.1

5.7

6.1

12

Output current for PR port

Iout-PR

TA=25℃

150

-

150

-

150

-

13

Impedance for PR port inputa/Ω

ZI-PR

TA=25℃

375

625

375

625

375

625

14

Input voltage threshold vale for PR porta/V

VI-PR

TA=25℃,Pulse width≥20ns

2.4

2.6

2.4

2.6

2.4

2.6

15

Drive capabilitya/pc

N

TA=25℃,no buffer amplifier circuit

-

3

-

3

-

3

16

Power distribution precision a/%

PE

TA=25℃,load≥10%

-

5

-

5

-

5

17

SC reference voltage/V

Vb-SC

TA=25℃,relative negative output

1.21

1.25

1.21

1.25

1.21

1.25

18

SC alarm voltagea/V

VA-SC

TA=25℃,SC alarm will be turn on when input under-voltage or output over-voltage()

-

0.5

-

0.5

-

0.5

19

Induct offset voltagea/V

VSC

TA=25℃,each terminal<0.25V(induction terminal is closed)

-

0.5

0.5

0.5

20

Isolation voltage(Ac RMS)/V

VISO

TA=25℃,10s

Between input and output

3000

-

3000

-

3000

-

Between input and baseboard

1500

-

1500

-

1500

-

Between output and baseboard

500

-

500

-

500

-

21

Isolation resistance/MΩ

RISO

TA=25℃,add 500V(DC)between input and output, add 500V(DC)between pin and baseboard

10

-

10

-

10

-

22

Output voltage

Vout

TA=25℃,full-load

14.85

15.15

23.76

24.24

27.72

28.28

23

Output current

Iout


0

13.33

0

8.33

0

7.14

24

Voltage regulation/%

Sv

18 36, full-load

-

0.20

-

0.20

-

0.20

25

Load regulation/%

Sin

No-load full-load

-

0.40

-

0.20

-

0.20

26

Temperature coefficient/(%/℃)

Av


-

0.005

-

0.005

-

0.005

27

Output voltage regulation range/%

VTR

TA=25℃,load≥10%

10

110

10

110

10

110

28

efficiency/%

η

TA=25℃,full-load

85.6

-

85.8

-

85

-

29

Ripple voltage and noise voltage (peak-peak value)/mV

VR

BW≤20MHz,full-load

-

313

-

325

-

225

30

Output over-voltage protection point/V

Vovp

TA=25℃

17.1

18.5

27.5

29.5

31.6

34

31

Static power/W

PD

No-load

-

3.8

-

6.2

-

5.5

32

Output protection current/A

IImax

Output voltage decline to 95%

13.5

17.3

8.46

11.5

7.29

9.66

33

Short-circuit currenta/A

IS

TA=25℃,Vout<250mV

13.5

17.3

5.81

11.5

5.0

9.66

eine Design-Garantie, Test nur erforderlich, wenn identifizierte Inspektion oder Parameter durch Änderung des Prozesses erfolgen

5 Blockschaltbild der Mil-COTS DC-DC-Wandler der Serie MV24B

DC/DC Converter (MV24B Series)-2

6 Typische Kennlinie von Mil-COTS DC-DC-Konvertern der Serie MV24B

DC/DC Converter (MV24B Series)-3
Diagramm 3 Effizienz (Ausgangsleistung)
(MV24B5M200B Modell)

7 MTBF-Kurve der Mil-COTS DC-DC-Wandler der Serie MV24B

DC/DC Converter (MV24B Series)-4
Diagramm 4 MTBF-Kurve
(Die Vorhersage des Bodens ist in gutem Zustand, dieses Diagramm entspricht dem Modell MV24B5M200B)


8-polige Bezeichnung der Mil-COTS DC-DC-Wandler der MV24B-Serie

DC/DC Converter (MV24B Series)-5
Abbildung 5 Pin Out Ansicht von unten

Tabelle 4 Pin-Bezeichnung

Pin

Symbol

Designation

1

+In

Positive Input

2

PC

Prohibit/Alarm

3

PR

Parallel

4

- In

Negative Input

5

- Out

Negative Output

6

- Sence

Negative Induction

7

SC

Secondary Side Control

8

+Sence

Positive Induction

9

+Out

Positive Output


9 Typisches Anschlussdiagramm der Mil-COTS DC-DC-Wandler der MV24B-Serie

(1) Schaltplan der elektrischen Prüfschaltung (Diagramm 6)
DC/DC Converter (MV24B Series)-6
Diagramm 6: Anschlussplan des elektrischen Prüfkreises

(2) Der PC-Port ist ein bidirektionaler Port, der über eine modulfähige Funktion und eine Fehleranzeigefunktion verfügt.
DC/DC Converter (MV24B Series)-7
DC/DC Converter (MV24B Series)-8

Diagram 7: module enabled

Diagram 8: Status indicate and Fault indicate


Der Ausgang wird gesperrt, wenn (-In) des PC-Anschlusses weniger als 2,3 V beträgt, die Wiederholungsfrequenz dieses Pins sollte mehr als 1 s betragen
LED-Anzeige leuchtet, wenn das Modul im Normalbetrieb ist; Die Anzeige flackert, wenn Überspannung oder Unterspannung auftritt. PC-Port gibt das Signal als Diagramm 9 aus, wenn ein Fehler auftritt.
DC/DC Converter (MV24B Series)-9
Diagramm 9: Störmeldung
(3) Parallelfunktion (N + M)
Realisiert die Parallelisierung und Erweiterung der aktuellen Funktion durch Verbindung mit PR-Ports von Modulen, gleichzeitig wird auch die fehlertolerante Funktion akzeptiert. Es gibt zwei Methoden, um die Parallelschaltung und Erweiterung der aktuellen Funktion zu realisieren. Eine ist der automatische Master-Slave-Modus (Diagramm 10) und eine andere ist der Master-Slave-Modus (Diagramm 11). Im Master-Slave-Modus kann die Ausgangsspannung der Parallelschaltung über SC-Port des Master-Moduls im Akzeptanzbereich einstellbar sein. Selbst wenn beide dieser zwei Verfahren die Ausgangsleistung erweitern können, ist die Methode von Diagramm 10 besser für Systemredundanz. Die Methode des Diagramms 11 ist besser für den Bereich großer elektromagnetischer Interferenz. Es muss darauf hingewiesen werden, dass das Zellen-Array durch das deaktivierte Master-Modul zerquetscht werden kann.
DC/DC Converter (MV24B Series)-10
Diagramm 10: Parallele und expandierende Strömung
DC/DC Converter (MV24B Series)-11
Abbildung 11: Parallel- und Erweiterungsstrom (Master-Slave)

(4) Ausgangsspannung Regelung
Verbunden mit dem Diagramm 12 wird der Wert der Ausgangsspannung und des Widerstands RW1 durch die folgende Formel bestimmt
DC/DC Converter (MV24B Series)-12
DC/DC Converter (MV24B Series)-13
Diagramm 12: Positive Ausgangsspannung der Ausgangsspannung

Verbunden mit dem Diagramm 13 wird der Wert der Ausgangsspannung und des Widerstandes RW2 durch die folgende Formel bestimmt
DC/DC Converter (MV24B Series)-14
DC/DC Converter (MV24B Series)-15
Diagramm 13: Negative Einstellung der Ausgangsspannung

10. Paketspezifikationen der Mil-COTS DC-DC-Wandler der MV24B-Serie

DC/DC Converter (MV24B Series)-16
Diagramm 14: Verpackungsentwurf (Ansicht von oben)

Tabelle 5 Paketübersicht

Symbols

Unit/mm

Minimum

Typical

Maximum

A

12.20

-

13.20

A1

2.80

-

3.30

A2

10.65

-

11.40

Φb1

3.68

-

3.94

Φb2

1.90

-

2.16

D

57.52

-

58.28

E

43.95

-

44.95

e2

-

17.78

-

e3

-

7.62

-

e1

-

48.26

-

La

long leg

4.58

-

-

Short leg

2.55

-

-

X1

16.26

-

16.76

Y1

50.55

-

51.05

d

3.17

-

3.55

Y

55.65

-

56.15


11 Bestellinformationen für Mil-COTS DC-DC-Wandler der Serie MV24B

DC/DC Converter (MV24B Series)-17
Diagramm 15: Bestellinformationen


Anwendungshinweise:


  • Der Spannungserfassungspunkt sollte an der Wurzel des Pins des Testprodukts verbleiben.
  • Schließen Sie das Produkt nicht mit Strom an.
  • Bevor Sie das Testprodukt einschalten, müssen Sie die Polarität des Netzteils überprüfen, um eine Beschädigung der Produkte durch falsche Verbindung zu vermeiden. Stellen Sie gleichzeitig sicher, dass die Stromversorgungsspannung und der Laststrom die Grenzen des Testprodukts nicht überschreiten.
  • Unbenutzte Stifte dürfen während des Betriebs nicht in die Luft gehängt werden.
  • Die Stifte an der Sperrklemme dürfen während des Betriebs nicht in die Luft gehängt werden.
  • PC und PR können nicht mit + In und -In verbinden, SC kann nicht direkt mit + Vout verbinden.
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