ET200SIM151-1ST模块6ES7151-1AA05-0AB5

西门子ET200SIM151-1ST模块6ES7151-1AA05-0AB5

SIMATIC ET200S IM151-1ST 束 组成部分： IM151-1 ST（6ES7151-1AA06-0AB0） 针对最多 63 个外围模块和 PROFIBUS-DP 总线连接器 90° 电缆出线， （6ES7972-0BB52-0XA0）， 终端电阻， 9针 Sub-D，FastConnect， 带 PG 编程设备插座

西门子ET200SIM151-1ST模块6ES7151-1AA05-0AB5

SIMATIC ET200S IM151-1ST 束 组成部分： IM151-1 ST（6ES7151-1AA06-0AB0） 针对最多 63 个外围模块和 PROFIBUS-DP 总线连接器 90° 电缆出线， （6ES7972-0BB52-0XA0）， 终端电阻， 9针 Sub-D，FastConnect， 带 PG 编程设备插座

介绍了适用于航空技术，并具有自检功能、可自动切换的双路可调电源模块的设计方案和其用途、工作条件。分析了电路组成、工作原理、关键元器件的选取及结构设计要求。同时对外型结构和技术难点上的问题给出了解决方案。实验证明，该产品应用于飞机舱灯电源控制系统，具有易散热、方便安装、输出稳定可靠，引出端子规格标准、通用。且电网滤波具有抗电磁辐射干扰，各路输出闭环稳压控制，使输出稳定、便于使用。

　　具有自检功能且可自动切换的双路可调电源模块，用于机舱照明电源控制系统。两路可调输出电压能完成自检功能，当一路出现故障后可自动切换至另一路。

　　(1)产品的主要技术指标如下：输入电源电压为16～40 V；输出电压电流为+13．1～20 V／3 A；电源调整率为≤100 mV；负载调整率为≤250 mV；输出纹波噪声(峰-峰值)全部额定状态下为<200 mV；输出最大功率为≥60 W；效率为≥80％；绝缘电阻为≥20 MΩ。

　　(2)产品环境条件：主体外形尺寸为143 mm×128 mm×32 mm；外壳工作温度范围为-55～+85 ℃；存储温度范围为-55～+125 ℃；全金属壳封。

　　(3)其他要求：引出端采用J18BW96T型插头，模块电源在每路设有过、欠压和过流保护。

　　1 研制过程

　　设计主要依据技术协议书和SJ20668—1998《微电路模块总规范》。

　　1．1 电路组成及工作原理

　　该电源模块的基本电路原理如图1所示，它由两路正激式直流变换器组成。每块分别采用UC公司的脉宽调制器组成振荡电路控制MOS场效应管，经变压、整流、稳压、滤波、输出，取样反馈电路为主控的+20．4 V输出回路，并通过D2二极管输出。同时D2二极管输出稳压跟踪由取样、放大和调整电路组成，分别并联控制U101和U102的反馈端，并且电位器可调输出(+13．1～20 V)。主控输出的D103、V104、U105等组成欠压关闭电路控制U102脉宽调制器的输出，当该回路的主控输出出现故障，另一路开始输出。D102、R123和U104组成主输出的过压保护电路，D202、R223和U204组成从输出的过压保护电路，V1、V2、D3、D4、D5和D8等组成过、欠压故障指示。考虑到体积、效率以及干扰的影响，电路的开关工作频率为200 kHz，电路内各开关点设有RC尖峰吸收网络和抗电磁干扰的电网滤波，各路输出均设有过流保护和软启动电路，以提高电路的可靠性。

　　1．2 关键元器件的选取

　　(1)该电路输入电压范围瞬问最高达到40 V，所以要求输入电容、供电j极管、MOS场效应管耐压较高，由此选电容耐压≥100 V，三极管开关特性好。另外该电路开关频率较高，故选取高压MOS场效应管作为主回路开关管。

　　(2)片电容均选用温度特性稳定的高频电容NPO，大容量的滤波电容选用超陶(镍电极)、独石电容。且均为片式元件，以排除引线带来的干扰，更好地降低输出纹波。

　　(3)片电阻的选择：该电路的大多片电阻均为高精度电阻，尤其是用以取样比较、驱动、防自激震荡和释放电阻，所以除了要考虑合理热设计布局以外，还需考虑留有余位，便于调试修正。

　　(4)二极管的选择：输出整流开关二极管既要保证高频特性好，又要求正向压降低，故选择大功率肖特基管。供电回路中稳压二极管选择玻璃钝化1 W管，高电压开关管和分路供电二极管则选用1 N4148来保证其良好的开关特性。