航空电子与防卫显示系统
自20世纪80年代初期以来,旧飞机驾驶舱中经常使用超过100个模拟测量仪器,逐渐被现代显示系统所取代,使飞行员能一目了然地看到最重要的参数。警告信息也显示在这些显示器上,不再依靠闪烁的警告灯。
然而,为了确保安全的飞行运作,这些LCD或LED监视器必须相当坚固,即使在极端的环境条件下也能可靠地运行。
如同所有飞机应用一样,设备的重量也扮演着重要角色,开发人员必须确保所有组件尽可能轻量。对于一个新系列的显示器,客户正在寻找一个标准、易于实施的电源解决方案,具有以下规格:

完整系统也必须符合 MIL-STD-810F 所规范的严苛环境条件。由于能满足客户的所有需求,因此选用 P-DUKE 的 MCF-028008-001(EMI 滤波与瞬态保护模块)、RED60-24S12W DC/DC 转换器模块(产生 12V 汇流排),以及下游用于其他电压的进一步 DC-DC 转换器。
MCF-028008-001 内建主动式瞬态保护,可将输出电压限制在最高 36V,并具备符合 MIL-STD-461G 要求的 EMI 滤波器。此外,该模块也提供浪涌电流限制、反接保护,以及多种其他保护电路。
此方案为即插即用,无需任何设计或认证作业,并协助客户将 NRE 成本降至最低。RED60-24S12W DC/DC 转换器的输入电压范围为 9–36V。不同于多数其他厂牌的转换器通常只能低到 16V 才能工作,P-DUKE 的模块即使在初始接合时(MIL-STD-1275)供电电压降到 12V,仍可提供完整输出功率。其可提供最高 60W,在本应用中用于产生 12V 汇流排。
CPU 板需要典型的 12V 供电,因为板上电压调节模块(VRM)会产生处理器与内存所需的低电压。各式 LCD 显示器则需要 3.3V 或 5V,且依显示器尺寸不同,所需功率约为 15W 至 25W。
P-DUKE 的 DOH30-12T 为非隔离式 DC/DC 转换器,非常适合上述需求;只要在 trim 脚位接上一颗电阻,即可将输出电压设定为 5V 或 3.3V。
为避免对机上其他设备造成干扰,用于影像与信号接口的 3.3V 与 5V 供电,则由 P-DUKE EDL03 系列的低功率隔离式 DC/DC 转换器产生。此系列提供多种输出电压;若未来需要其他电压,只需更换模块即可达成,无须重新设计 PCB。
本应用所使用的所有模块皆通过 MIL-STD-810F 所定义之严苛环境条件认证;而整体重量仅 78g,这套电源供应方案在完整显示单元的总重量中仅占 1–2%。由于所有模块皆出自同一制造商,因此彼此可无缝协同运作。搭配通过航电应用认证的前端模块,客户获得了一套即插即用的解决方案,能以最少的设计投入整合至各种显示器中。
方块图:

产品:

MCF-028: DC 前端 EMI 滤波与瞬态保护模块(5–15A);符合 MIL-STD-461G 与 MIL-STD-1275E。提供浪涌抑制、反接保护,以及用于军事、航太与铁路系统的打嗝模式过载防御。
RED60W: 60W 隔离式 DC-DC 转换器,具备 3kV 隔离与 4:1 宽输入范围(9–160V);效率达 88–94%,可调整输出 trim。远端开/关、多种散热片选项,以及完整保护功能。符合 EN50155/EN45545-2 铁路与工业规范。
DOS30/ DOH30: 可程式化 3.3–15W DC-DC 转换器(SMD/SIP),可调整输出(0.8–5.5V),效率达 92–93%。具备电流分享、序列延迟,以及多单元并联能力。适用于工业、电信与数据中心应用。
EDL03: 3W 隔离式 DC-DC 模块,具备 1600V 隔离与 4:1 宽输入(4.5–75V);效率达 75–86%,75mVp-p 纹波。自动恢复短路保护与紧凑 DIP 封装,适用于工业控制与通讯应用。