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航空航太及國防電源常見問題

通過回顧這些在實際客戶業務中產生的常見問題,獲得對 Vicor 電源解決方案寶貴的科技見解。

Defense drones image

作者:Matt Renola,航空航太與國防業務部全球銷售高級總監

推動創新源於幾十年業經驗證的經驗

Vicor 於 1981 年成立,在為航空航太與國防市場的客戶提供服務方面擁有悠久的歷史。 長期以來,Vicor 一直在為空中、地面以及艦載電源應用的重要業務提供支援。 Vicor 高效能 MIL-COTS 電源模組可提供高密度和高效率,設計可靠,堅固耐用,這都源於其在航空航太與國防行業長達 30 年的專注和卓越。 我們利用這一知識庫,編制了一個常見問題清單,我們認為這將為您的電源設計之旅提供一些指導和見解。

您能具體說說 Vicor 為哪些項目提供過關鍵任務的電源嗎?

  • F-15 戰鬥機
  • F-16 戰鬥機
  • 歐洲颱風戰鬥機
  • 陣風多用途戰鬥機
  • 多用途戰鬥機
  • B-1B 槍騎兵戰略轟炸機
  • B-52 同溫層堡壘遠程多用途轟炸機
  • CH-53 超級種馬重型直升機
  • AH-64 阿帕奇攻擊直升機
  • CCH-47/MH-47 支奴幹重型直升機
  • 黑鷹多任務直升機
  • 機載預警與控制系統(AWACS)
  • E-2C 鷹眼機載預警機
  • EA-6B“徘徊者”電子戰飛機
  • 捕食者無人機
  • 聯合監視與目標攻擊雷達系統(JSTARS)
  • NIMROD MR4A 海上偵察機
  • P-3C 獵戶座海上反潜巡邏機
  • T-50 金鷹噴氣式教練機及輕型攻擊機
  • C-130 大力神戰術運輸機
  • KC-135 同溫層油船空中加油機
  • C-17 環球霸王戰術運輸機
  • 愛國者導彈防空系統
  • NASAMS 挪威地空
  • 飛彈系統
  • MLRS 多管火箭發射系統
  • TOW 反坦克導彈
  • 戰斧巡航飛彈
  • 魚叉反艦導彈
  • NSM 海軍攻擊導彈
  • 金牛座 KEPD 350 備用武器
  • 刺鰩輕型魚雷
  • V-22 魚鷹多任務、傾轉旋翼中型直升機
  • 薩德末段高空區域防禦飛彈系統
  • “全球鷹”高空長航時無人偵察機

  • 戰車
  • “美洲獅”履帶式步兵戰車
  • 第三梯隊測試系統(TETS)
  • 斯崔克 8 輪驅動裝甲
  • 戰車
  • “火力發現者”定位雷達
  • 聖騎士 155 毫米自行榴彈炮
  • M1A1/M1A2 艾布拉姆斯主戰坦克
  • CREW 反電子戰
  • 藍軍跟踪系統
  • 聯合戰術無線電系統(JTRS)
  • “獵鷹”戰術無線電
  • 宙斯盾導彈驅逐艦
  • DDG 1000 朱姆沃爾特級驅逐艦
  • SSN 海狼級攻擊核潜艇
  • NSSN 維吉尼亞級攻擊核潜艇
  • CEC 協同作戰系統
  • MCMV 亨特級掃雷艦
  • 電子對抗車
  • 美國國家航空航太局太空梭
  • 國際空間站
  • 空中和導彈防禦雷達 - AMDR SPY-6
  • 戰術空中導航系統(TACAN)
  • RSS 雷達感測器系統
  • LSRS 沿海監視雷達系統
  • AIM-9X 響尾蛇空中攔截導彈
  • JAGM AGM-179 聯合空對地導彈
  • JASSM AGM-158 聯合防區外空對地飛彈
  • MQ-1 捕食者飛行員和感測器掩體
  • MX-15 EO/IR 空中監視與偵察
  • M982“神劍”增程制導炮彈
  • U-2S/TU-2S 監視與偵察機
  • 布萊德利 M2/M3 履帶式裝甲戰車
  • VIPER/T — 第三梯隊測試系統 USMC
  • 霍尼韋爾(聯合訊號)波音 737 配電面板
  • FAB-T 先進超視距系列終端

滿足軍用地面車輛戰車動力需求的挑戰?

軍用地面車輛戰車在設計和滿足動力要求時面臨各種挑戰。 電源必須滿足與崎嶇地形相關的衝擊及振動要求。 此外,這類應用也存在灰塵、潮濕或砂石條件。 車輛啟動時的起動電壓會拉動大量的電流並降低輸入電壓範圍。 當决定您的重要電子設備是否需要通過啟動時,所有這一切都需要考慮。 Vicor 為軍用地面車輛戰車設計提供支援有著悠久的歷史,可以指導您使用一系列符合 Mil-STD-1275 要求的標準產品。 MIL-STD-1275 電源標準概述了工程師在設計電源時需要考慮的所有要求。 戰車分配 28VDC 標稱母線電壓,配合電子系統。 根據 MIL-STD-1275 要求,地面車輛電源必須能够在 1 毫秒內處理持續時間為 50 微秒、達 +/–250VDC 的瞬態峰值電壓。 在不影響穩壓輸出的情况下,必須滿足高達100VDC、持續時間為 50 微秒的車輛浪湧要求。

Vicor 如何幫助工程師滿足這些軍用地面車輛戰車要求?

Vicor 28V DCM™  DC-DC 轉換器模組的輸入範圍為 9 至 50VDC,可在不影響重要電子需求輸出穩壓的情况下,解决低啟動電壓和高達 50VDC 的浪湧問題。 此外,Vicor 還提供 MFM™  DCM 濾波器,能够滿足 MIL-STD-1275A/B/D/E 要求。 在與 Vicor 28V 標稱輸入電壓 VIA™  或 ChiP™  模組一起使用時,這些 DC 前端模組提供 EMI 濾波和瞬態保護。

我正在尋找一款交鑰匙電源解決方案,因為我沒有電路板安裝設計經驗。 Vicor 能幫到我什麼忙嗎?

Vicor 在北美設有設計中心,無論是按圖加工或者是定制電源系統設計,都能提供全方位支持。 這些實體可根據您的工作說明(SOW)定制解決方案。 Vicor 高度工程化的組件已設計好,可對提供完整交鑰匙解決方案快速做出響應。 Vicor 不僅擁有多年的豐富經驗,而且還擁有設計工程師和應用專業科技,可幫助您通過設計,滿足關鍵任務需求。

Vicor 能執行內部測試嗎?

每款模組在發貨前都會經過廣泛的生產後環境應力篩選(ESS),以驗證是否到達 Vicor 的高品質和高性能標準,並消除早期失效率。 為了確保使用最有效的例行程式來處理故障模具,Vicor 不斷評估其 ESS 程式,並在新資料產生或產品改進時做出適當的改變。 在老化和溫度循環之後,每個模組都會在指定的溫度範圍內進行最終電力測試。

我的國防應用輸入電壓要求非常廣泛。 可否使用多個轉換器來滿足這一需求?

在單個寬輸入範圍 DC-DC 轉換器帶來無法接受的效能和成本時,將兩個或多個輸入電壓範圍重疊的 DC-DC 轉換器組合起來,可能是非常有效的備選方案。 將具有較窄但互補輸入電壓範圍的 DC-DC 轉換器組合起來,通常會提高工作效率和功率密度,因此總體設計比單轉換器解決方案更小、更高效、成本更低。 在需要超寬電壓輸入範圍的應用中,使用單個 DC-DC 轉換器通常會迫使電源系統設計人員在提高整體系統成本的同時,接受大幅降低可用電源、功率密度及系統效率的現實。 利用各種高效率、高功率密度、簡單易用的 Vicor DCM DC-DC 轉換器,可為軍事應用創建更小、更高效和潜在成本更低的解決方案。

使用 Vicor 模組滿足 MIL810 標準時,有哪些注意事項?

提高電源處理及傳輸效能的先進封裝的一個示例是 Vicor 轉換器級封裝™ (ChiP)科技。 基於 ChiP 的器件利用對稱配寘,將耗散器件佈置在中央 PCB 兩側。 導熱密封劑將熱量傳遞到上下兩面,可高效地將相對於器件 PCB 占位面積的散熱表面積新增一倍。 模組的密封劑可使模組符合衝擊及振動標準。

將模組安裝到 PCB 上時,設計人員必須將模組視為系統的一部分。 系統通常使用壓鉚螺母柱和其它機制來達到衝擊和振動標準。

貴公司產品最適合哪些特定應用?

我們的產品小巧緊湊,採用散熱良好的封裝精心設計,因此大部分產品都非常適合眾多軍事應用,其中包括監視、通訊、雷達和脈衝負載等。 Vicor 有一系列 270VDC、28VDC 和 48VDC 輸入產品。 電源模組設計方法可輕鬆應對負載能力、佈局及用戶功能性需求所帶來的挑戰。 為了給便捷的電源設計開發提供支援,Vicor 提供了一款線上工具—電源系統設計工具,以幫助選擇適當的產品,優化供電網路。

如果設計工程師想要測試他們開發的 Vicor 解決方案,貴公司會不會提供模擬或協助?

當然,我們不僅提供重要的線上模擬工具,而且還提供使用熱管理及組件小算盘的輔助。 此外,我們還提供演示板,而且我們的應用工程師隨時待命,為設計稽核提供幫助。

貴司傳統磚型電源與貴司最新的先進電源模組產品有什麼區別?

儘管磚型封裝技術是一個很大的進步,而且雖然磚型封裝在簡潔性方面仍然發揮著重要作用,但該行業已經發展,需要更高密度電源管理器件,其效果是單純單面散熱所不能及的。

提高電源處理及傳輸效能的先進封裝的一個示例是 Vicor 轉換器級封裝(ChiP)科技。 基於 ChiP 的器件利用對稱配寘,將耗散器件佈置在中央 PCB 兩側。 導熱密封劑將熱量傳遞到上下兩面,可高效將相對於器件 PCB 占位面積的散熱表面積新增一倍。

從磚型解決方案升級到最新先進電源模組有多輕鬆?

Vicor 已建成涵蓋產品設計、製造、模擬及選擇工具在內的電源模組能力。 有了這一能力,Vicor 可幫助電源系統設計人員快速、輕鬆地部署高效能供電網路(PDN),從電源到負載點(PoL),用於跨越許多不同行業的終端系統,例如(國防和航空航太、LED 照明等)。

這種模組化電源組件方法是電源行業的新標準,可通過一種方法滿足現代高性能終端系統不斷增長的電源需求,還可提供更多電源系統優勢,例如更少電源系統空間佔用、高效率以及更快上市進程等。

使用較新的電源模組有什麼設計限制?

今天,在許多行業的眾多終端系統中,供電網路正在迅速發生變化。 這些不同系統的電源需求各不相同,需要一系列廣泛的模組,為採用的模組化電源組件方法實現最高的靈活性。 Vicor 提供的模組化電源解決方案包括:

  • ƒAC-DC 模組和 DC-DC 模組
  • ƒ從 50W 到 50kW 以上的功率
  • ƒ從幾安培到 1,000A 以上的電流
  • ƒ從 1V 以下到 1,000V 以上的電壓
  • 隔離與非隔離轉換器和穩壓器
  • 固定比率的穩壓轉換器
  • 電路板安裝、底座安裝及表面貼裝電源模組封裝

除上述特性外,還有一些不同的控制特性,例如遙測、補償和可程式設計性,以及可能需要的行業/安全認證等。

Vicor 有沒有支持 VITA、VPX 和 SOSA 等開放式架構平臺的產品?

利用 Vicor DC-DC 轉換器科技及模組化構建組的優勢,我們提供一系列標準及改進標準的 VPX 電源系統,用於緊湊外殼和空間受限的機載及車輛環境,在這些環境中,溫度、衝擊和振動情况可能都很嚴峻。 現已提供符合 VITA 62 標準的 3U 和 6U 模型以及與 SOSA 一致的模型。 現時的產品有三相 AC 輸入、270V 輸入和 28V 輸入,能够提供 1 到 6 個用戶可配置的輸出,電壓從 2VDC 到 48VDC 不等。 提供各種標準特性,如寬範圍輸出微調/程式設計、流限、遙感、反極性保護以及邏輯啟用/禁用。 產品符合 MIL-STD-810F 環境、MIL-STD-461E 電磁干擾、MIL-STD-1275A B 和 D、MIL STD-704D/E/F 瞬態合規性及 MIL-STD-1399A,以及 MIL-STD-901D 衝擊和振動等相關標準。

Matt Renola 現任 Vicor 全球業務發展高級總監——航空航太、國防和衛星事業部。 Matt 已在 Vicor 工作 15 年,負責管理 Vicor 所有主要垂直市場的銷售團隊和全球客戶。 他具有超過 30 年的豐富科技銷售及市場行銷經驗,也曾在以下各大 OEM 廠商工作過:雅特生科技、艾默生網路電源和威世科技。 他先後畢業於波士頓學院和賓夕法尼亞大學,分別獲學士學位和碩士學位。

Matt Renola

作者:Matt Renola,航空航太與國防業務部全球銷售高級總監

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