CHM150-Serie – medizinischer Half-Bridge-DC-DC-Wandler mit 150 Watt, 18–36 VDC und 2:1-Eingang
- Technologie
- DC-DC-Stromversorgungen
- Partner
- Cincon
Die CHM150-Serie ist ein isolierter 150-W-DC-DC-Wandler für medizinische Anwendungen, entwickelt für Half-Brick-Stromversorgungsarchitekturen. Er akzeptiert einen 18–36-VDC-Eingang, ausgelegt für 24-VDC-Systeme, und liefert geregelte Einfachausgänge mit 12 V, 15 V oder 24 V. Die Serie ist für medizinische Geräte, dezentrale Stromversorgungssysteme, Telekommunikation, batteriebetriebene Geräte und Industrieelektronik vorgesehen. Die Integration in medizinische Anwendungen wird durch eine 5000-VAC-Isolation von Eingang zu Ausgang, die IEC/UL 60601-1 Third-Edition 2-MOPP-Zulassung und eine Auslegung für CF-klassifizierte Anwendungen unterstützt. Varianten mit positivem und negativem Remote On/Off sind für unterschiedliche Steuerungskonzepte verfügbar. Remote Sense und die externe Einstellung der Ausgangsspannung unterstützen Präzision am Lastpunkt und Systemflexibilität. Zu den Schutzfunktionen gehören UVLO, Überstrom-, Überspannungs-, Übertemperaturschutz und kontinuierlicher Kurzschlussschutz. Die thermische Integration wird durch eine Aluminium-Grundplatte und optionale Kühlkörperkonfigurationen über einen Gehäusetemperaturbereich von −40 °C bis +100 °C unterstützt.
Die CHM150-Serie ist eine medizinisch zugelassene Familie isolierter DC-DC-Wandler für Systeme mit 24 VDC-Schwerpunkt. Sie kombiniert ein standardisiertes Half-Brick-Format mit 150 W Ausgangsleistung, verstärkter 5000-VAC-Isolation und Einfachausgängen mit 12 V, 15 V oder 24 V.
Die Baureihe ist für medizinische Geräte und andere anspruchsvolle Embedded-Plattformen ausgelegt, bei denen kontrollierte Ableitströme, 2-MOPP-Isolation und flexible Integrationsmerkmale gefordert sind. Varianten mit Remote On/Off in positiver und negativer Logik, Remote Sense, Ausgangsspannungsanpassung und mehrere Schutzfunktionen unterstützen den Einsatz in komplexen Stromversorgungsarchitekturen.
Eigenschaften
- 150 W geregelter Einfachausgang – Bietet eine stabile Stromversorgungsplattform für eingebettete Medizin- und Industriesysteme.
- 18–36 VDC 2:1-Eingangsbereich – Geeignet für Geräte mit einer nominalen 24-VDC-Versorgung.
- 12 V, 15 V und 24 V Ausgangsoptionen – Erleichtert die Anpassung des Wandlers an unterschiedliche Versorgungsschienen.
- Wirkungsgrad bis zu 91,5 % – Unterstützt eine geringere Verlustleistung unter Nennbedingungen.
- 5000 VAC Isolation Eingang zu Ausgang – Bietet verstärkte Isolation für medizinische Stromversorgungsdesigns.
- IEC/UL 60601-1 Third-Edition 2 MOPP-Zulassung – Unterstützt die Integration in medizinische elektrische Geräte.
- Auslegung für CF-klassifizierte Anwendungen – Erfüllt die Anforderungen an geringe Ableitströme in medizinischen Systemen.
- Berührungsstrom bis zu 10 µA – Unterstützt definierte Auslegungsziele für Ableitströme.
- Remote On/Off mit positiver oder negativer Logik – Ermöglicht unterschiedliche Systemsteuerungsstrategien.
- Remote Sense bis +10 % – Kompensiert Spannungsabfälle am Lastanschluss.
- Ausgangseinstellung von −20 % bis +10 % – Ermöglicht die Anpassung der Ausgangsspannung innerhalb der zulässigen Grenzen.
- Umfassende Schutzfunktionen – Umfasst UVLO, OCP, OVP, OTP und kontinuierlichen Kurzschlussschutz.
- Betriebs-Gehäusetemperatur von −40 °C bis +100 °C – Unterstützt den Einsatz unter anspruchsvollen thermischen Bedingungen bei korrektem Derating.
- Betriebshöhe bis 5000 m – Geeignet für Geräte in großen Höhen, vorbehaltlich einer Bewertung auf Systemebene.
- 200 kHz nominale Schaltfrequenz – Unterstützt eine planbare Filter- und EMV-Auslegung.
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für CHM150-Serie – medizinischer Half-Bridge-DC-DC-Wandler mit 150 Watt, 18–36 VDC und 2:1-Eingang
Verfügbare Modellvariationen
Alle verfügbaren Varianten und ein Vergleich ihrer Spezifikationen
| Specification | CHM150-24S12 | CHM150-24S15 | CHM150-24S24 | CHM150-24S12N | CHM150-24S15N | CHM150-24S24N |
|---|---|---|---|---|---|---|
Input voltage | 18–36 VDC | 18–36 VDC | 18–36 VDC | 18–36 VDC | 18–36 VDC | 18–36 VDC |
Nominal input voltage | 24 VDC | 24 VDC | 24 VDC | 24 VDC | 24 VDC | 24 VDC |
Output voltage | 12 VDC | 15 VDC | 24 VDC | 12 VDC | 15 VDC | 24 VDC |
Maximum output current | 12.5 A | 10.0 A | 6.25 A | 12.5 A | 10.0 A | 6.25 A |
Rated output power | 150 W | 150 W | 150 W | 150 W | 150 W | 150 W |
No-load input current at 24 VDC | 10 mA | 10 mA | 10 mA | 10 mA | 10 mA | 10 mA |
Full-load input current at 24 VDC | 6831 mA | 6831 mA | 6868 mA | 6831 mA | 6831 mA | 6868 mA |
Efficiency at 24 VDC and full load | 91.5% | 91.5% | 91% | 91.5% | 91.5% | 91% |
Maximum external capacitive load | 20,000 µF | 15,400 µF | 6250 µF | 20,000 µF | 15,400 µF | 6250 µF |
Remote on/off logic | Positive | Positive | Positive | Negative | Negative | Negative |
Input-to-output isolation | 5000 VAC | 5000 VAC | 5000 VAC | 5000 VAC | 5000 VAC | 5000 VAC |
Package | Half-brick | Half-brick | Half-brick | Half-brick | Half-brick | Half-brick |
| Parameter | Specification |
|---|---|
Continuous input-voltage absolute maximum | −0.3 to 36 VDC |
Input surge voltage | 50 VDC maximum for 100 ms |
Maximum input current | 8 A at 22 VDC and full load, or at 18 VDC and 80% load |
UVLO turn-on threshold | 15.6 V minimum, 16.5 V typical, 17.5 V maximum |
UVLO turn-off threshold | 14.6 V minimum, 15.5 V typical, 16.5 V maximum |
UVLO hysteresis | 1 V typical |
Input filter | Pi filter |
Reflected input ripple current | 30 mA peak-to-peak through a 12 µH inductor, 5 Hz to 20 MHz |
Output-voltage set-point accuracy | ±1% |
Load regulation | ±0.2%, full load to no load |
Line regulation | ±0.2%, high line to low line at full load |
Temperature coefficient | ±0.02%/°C |
Peak-to-peak ripple and noise | 150 mV for 12 V and 15 V models; 240 mV for 24 V models |
RMS ripple and noise | 60 mV for 12 V and 15 V models; 100 mV for 24 V models |
Overcurrent protection | 110% minimum, 140% typical, 160% maximum; hiccup mode with automatic recovery |
Short-circuit protection | Continuous with automatic recovery |
Overvoltage protection | 115% minimum, 125% typical, 140% maximum of nominal output voltage |
Output-voltage trim range | −20% to +10% |
Remote-sense range | Up to +10% of nominal output voltage |
Transient error band | ±5% for a 75% to 100% maximum-current load step |
Transient recovery time | 250 µs |
Remote-control turn-on delay | 1.5 ms |
Input power-up delay | 3 ms |
Output-voltage rise time | 10 ms from 10% to 90% of set voltage |
Input-to-output isolation | 5000 VAC for one minute |
Input-to-case isolation | 2500 VAC for one minute |
Output-to-case isolation | 2500 VAC for one minute |
Isolation resistance | 1000 MΩ |
Isolation capacitance | 80 pF typical at 100 kHz and 0.25 V |
Touch current | 10 µA maximum |
Input-to-output creepage | 8 mm |
Input-to-output clearance | 8 mm |
Switching frequency | 185 kHz minimum, 200 kHz typical, 215 kHz maximum |
Positive-logic control | Low or 0–1.2 V turns the module off; high, open or 3.5–36 V turns it on |
Negative-logic control | Low or 0–1.2 V turns the module on; high, open or 3.5–36 V turns it off |
Shutdown input current | 1.5 mA typical, 3 mA maximum |
Overtemperature shutdown | 105°C at the centre of the baseplate; non-latching |
Overtemperature recovery | 88°C |
Operating case temperature | −40°C to +100°C with applicable derating |
Storage temperature | −55°C to +125°C |
Humidity | 95% RH maximum, non-condensing |
Operating altitude | 5000 m |
Transport altitude | 12,000 m |
MTBF at full load and 25°C | 1.346 million hours for 12 V; 1.391 million hours for 15 V; 1.725 million hours for 24 V |
Weight | 128 g |
Case material | DAP plastic, UL 94V-0 |
Baseplate material | Aluminium |
Potting material | UL 94V-0 |
Pin material | Copper with nickel and matte-tin plating |
Safety standards | IEC 60601-1 and ANSI/AAMI ES 60601-1; IEC/UL 60601-1 third-edition 2 MOPP approval |
Shock, vibration and thermal shock | MIL-STD-810F |
EMI standards | EN 60601-1-2, EN 55032, EN/IEC 61204-3, FCC Part 15B, EN/IEC 61000-6-4 and ICES-003 Issue 7 with an external Class A filter |
EMS standards | EN 55035, EN/IEC 61204-3, EN/IEC 61000-6-1, EN/IEC 61000-6-2 and EN 60601-1-2 Edition 4.1 |
FAQs
für CHM150-Serie – medizinischer Half-Bridge-DC-DC-Wandler mit 150 Watt, 18–36 VDC und 2:1-Eingang
Die Serie ist mit geregelten Einzelausgängen von 12 VDC, 15 VDC und 24 VDC erhältlich. Die entsprechenden maximalen Ausgangsströme betragen 12,5 A, 10 A und 6,25 A, bei einer Nennausgangsleistung von 150 W pro Modell.
Modelle ohne den Zusatz N verwenden eine positive Remote-On/Off-Logik. Modelle mit dem Zusatz N verwenden eine negative Logik; das Modul ist also ausgeschaltet, wenn der Remote-Control-Pin offen ist oder auf High gehalten wird, und eingeschaltet, wenn der Pin auf Low gezogen wird.
Die elektrische Auslegung bietet 2 MOPP, eine Eingangs-/Ausgangsisolation von 5000 VAC und einen Berührungsstrom von bis zu 10 µA und ist für CF-klassifizierte Anwendungen vorgesehen. Die Konformität des kompletten Medizinprodukts muss jedoch in der finalen Leistungsarchitektur sowie anhand von Gehäuse, Verdrahtung und Applied-Part-Konfiguration bewertet werden.
Die Kühlung hängt von Eingangsspannung, Ausgangslast, Umgebungstemperatur, Luftstrom und davon ab, ob ein Kühlkörper montiert ist. Die Gehäusetemperatur, gemessen in der Mitte der Aluminium-Grundplatte, muss bei 100 °C oder darunter bleiben; außerdem sollten die entsprechenden Derating-Kurven bei der Systemauslegung berücksichtigt werden.
Ja. Mit der Trim-Funktion lässt sich die Nennausgangsspannung mithilfe eines externen Widerstands oder Potenziometers von −20 % bis +10 % anpassen. Dabei muss die resultierende Ausgangsleistung innerhalb der Nennleistung von 150 W und der maximal zulässigen Ausgangsstromgrenze bleiben.
Die positiven und negativen Sense-Anschlüsse können Spannungsabfälle von bis zu 10 % der Nennausgangsspannung ausgleichen. Empfohlen werden verdrillte Adernpaare oder geschirmte Leitungen; Sense-Leitungen mit einer Länge von mehr als 400 mm können jedoch je nach Leitungsimpedanz und Lastbedingungen Instabilitäten verursachen. Wenn kein Remote Sensing verwendet wird, sollte jeder Sense-Pin lokal mit dem entsprechenden Ausgangsanschluss verbunden werden.
Ein direkter Parallelbetrieb wird nicht unterstützt. Reihenschaltung und redundante Konfigurationen sind möglich, wenn die angegebenen externen Induktivitäten, Kondensatoren, Dioden und Stromgrenzen eingehalten werden.
Ja. Es ist keine interne Eingangssicherung vorhanden, und für alle Modelle wird eine träge 15-A-Sicherung empfohlen. Ein Transientenspannungsschutz sowie eine geeignete Eingangskapazität werden ebenfalls empfohlen, wenn Schutz gegen Überspannung, schnelle Transienten und verpolte Eingangsspannung erforderlich ist.
Ja. Die angegebenen Emissions- und Störfestigkeitswerte setzen die für das gewählte Ausgangsmodell definierten externen Filter- und Schutzschaltungen voraus. EMV-Prüfungen sollten in der finalen Konfiguration von Leiterplatte, Gehäuse und Verkabelung erneut durchgeführt werden.
Ripple und Rauschen werden mit über den Ausgang geschalteten Keramikkondensatoren von 10 µF und 1 µF charakterisiert. Nahe an der Last platzierte Low-ESR-Kondensatoren können zudem das Transientenverhalten verbessern, sofern die modellspezifisch zulässige maximale kapazitive Last nicht überschritten wird.
