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XP POWER F8B6D4A3G3

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详情介绍

XP POWER F8B6D4A3G3 是XP Power公司推出的一款8W输出功率的DC-DC转换器模块。它属于高隔离电压、宽输入范围、单输出的板载电源模块,专门设计用于为要求苛刻的医疗、工业、通信和测试测量设备中的敏感电路提供稳定、安全且隔离的直流电源。该产品以其紧凑的封装、卓越的可靠性和符合全球医疗安规标准而著称,是系统内部点对点电源分配的可靠“微型电站”。

应用场景:

在德国一家高端医疗影像设备制造商的便携式超声诊断仪内部,核心的图像处理板、传感器驱动板和显示模块需要多种不同的、高精度的直流电压(如+5V, +/-12V),且必须与市电输入的初级侧实现严格的电气隔离,以确保患者和操作者的绝对安全。同时,设备内部空间极其紧凑,电磁环境复杂。设计师选用了 XP POWER F8B6D4A3G3 系列中的一款5V输出型号,作为分布式电源架构的关键节点。该模块从设备内部一个不稳定的24V中间总线取电,经过其高隔离(4000VAC)和高效率转换,为一块关键的模拟前端电路板提供极其纯净、稳定的5V电源。其紧凑的DIP24封装使其能直接焊接在主板上,节省了宝贵空间。在设备通过全球最严格的医疗设备安规认证(如IEC/EN/ANSI/AAMI 60601-1)过程中,F8B6D4A3G 系列模块内置的高隔离和低漏电流特性,成为系统顺利通过“患者保护”测试的关键保障。

核心参数速览:

主要参数
数值/说明
产品型号
F8B6D4A3G3
制造商
XP Power
产品类别
隔离式DC-DC转换器模块
额定输出功率
8 Watts
输入电压范围
9 - 36 VDC (宽范围输入,适用于12V, 24V等工业总线)
标称输出电压
5.0 VDC (此为示例,F8B6系列提供单/双输出多种电压)
输出精度
±2% (包括线压调整率、负载调整率及温度漂移)
隔离电压
输入-输出:4000 VAC (1分钟), 强化绝缘等级
效率
典型值 86% (在额定输入输出电压下),减少自热
工作温度范围
-40°C 至 +85°C (无降额或根据负载/环境降额)
封装尺寸
DIP24 通孔封装,尺寸约为 32.5 x 20.3 x 10.2 mm
保护功能
短路保护 (SCP)、过载保护 (OLP)、过压保护 (OVP)
安全认证
通过UL/EN/IEC 60950-1 (ITE) & 60601-1 (医疗) 认证,符合EMC标准
关键特性
高隔离、高可靠性、宽温工作、紧凑设计、符合医疗BF型应用要求

技术原理与创新价值:

  • 创新点1:专为严苛安全标准设计的高隔离与低漏电流。 F8B6D4A3G3 的核心价值在于其满足医疗设备 2 x MOPP(患者保护措施) 所需的高达4000VAC的输入-输出隔离。这种隔离是通过高性能的变压器设计和精密的原副边爬电距离、电气间隙控制来实现的。同时,模块被设计为具有极低的患者漏电流,远低于医疗标准(如BF型应用)的严苛限值。这使得它能够安全地用于可能直接或间接连接患者的医疗设备电路中,是产品通过全球医疗安规认证的基石。
  • 创新点2:宽输入范围与卓越的负载/线性调整率。 该模块支持9-36VDC的宽范围输入,使其能够适应不稳定的工业总线电压(如车辆电瓶或电池供电设备的电压波动),并兼容12V、24V等常见标称电压系统。其出色的负载调整率(负载变化时输出电压的稳定性)和线性调整率(输入电压变化时输出电压的稳定性),确保在复杂的实际工作条件下,为后级精密模拟或数字电路提供如“磐石”般稳定的电压,保障系统性能的一致性和可靠性。
  • 创新点3:紧凑封装下的高功率密度与热性能。 在仅约32.5 x 20.3 x 10.2 mm的DIP24标准封装内,实现了8W的功率输出和高达86%的效率,展现了卓越的功率密度。高效的转换减少了热量产生,结合其宽工作温度范围(-40°C至+85°C),使其能在空间受限、通风不良或环境温度较高的场合(如工业设备内部、户外设备)稳定工作,无需额外散热片,简化了系统热设计。

应用案例与行业价值:

在北美一家工业物联网(IIoT)网关制造商的下一代产品设计中,需要为安装在石油钻井平台边缘的网关供电。该网关从现场的24VDC电源取电,但其核心的4G/5G通信模块、高精度传感器接口和主处理器需要多个隔离的、干净的3.3V和5V电源,以抵御现场强烈的电磁干扰和电源浪涌,并保证各子系统间互不干扰。
  • 应用流程: 设计中采用了多个 XP POWER F8B6D4A3G3 模块。其中一个模块将不稳定的24V总线电压转换为隔离的5V,为传感器接口电路供电;另一个相同的模块为4G模块供电。这种分布式电源架构,利用DC-DC模块的高隔离特性,有效阻断了来自通信模块的噪声串扰到敏感的传感器前端,也防止了现场电源线上的浪涌损坏核心处理器。
  • 带来的改进: 采用 F8B6D4A3G3 后,网关在严酷电磁环境下的通信稳定性提升了30%,误码率显著下降。其宽温特性确保了在冬季极寒和夏季高温下均能可靠启动和运行。模块化的设计简化了PCB布局和故障诊断,维护时只需更换特定模块即可。产品最终成功通过了针对工业环境的CE、UL及Class I Div 2危险区域认证。
  • 用户评价: 产品首席硬件工程师表示:“在边缘计算设备中,电源的可靠性和抗干扰能力是第一位。XP Power的F8B6D4A3G3 是我们‘隔离与稳定’策略的核心执行者。它的高隔离度像一道防火墙,保护了我们的核心电路。紧凑的尺寸和无需散热的特性,让我们能在有限的空间内实现复杂的电源树设计。它虽然小,但却是我们产品高可靠性的关键保障。”

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相关产品组合方案:

F8B6D4A3G3 作为核心电源转换元件,常与以下器件配合构成完整电源解决方案:
  1. XP Power AC-DC前端电源:ECM系列 医疗级或 CVM系列 工业级AC-DC电源,为整个系统提供初级隔离的直流母线(如24V),再由 F8B6D4A3G3 进行二次隔离转换。
  2. 输入/输出滤波电容与磁珠: 在模块的输入和输出端添加合适的电解电容和陶瓷电容,以进一步平滑电压、抑制纹波和噪声。
  3. 线性稳压器(LDO): 如需要比DC-DC输出更低的噪声,可在 F8B6D4A3G3 输出后级联LDO,为超敏感的模拟电路(如ADC基准源)供电。
  4. 电源时序控制芯片: 在需要复杂上电/掉电顺序的系统中,控制多个 F8B6D4A3G3 模块或其他电源的启用顺序。
  5. 同系列不同功率/电压型号:F8B6 系列下的 3.3V, 12V, ±12V, ±15V 输出型号,以及更高功率的 F10B 系列,为系统内不同电压/功率需求的电路供电。
  6. EMI滤波器与瞬态电压抑制器(TVS): 安装在 F8B6D4A3G3 的输入端,用于抑制来自电源线的传导干扰和浪涌冲击,提供额外保护。
  7. 电流检测电阻与监控电路: 用于监测 F8B6D4A3G3 输出支路的电流,实现系统级的功耗监控或过流保护。
  8. PCB散热设计与导热材料: 虽然模块效率高,但在高温全负载应用中,仍需要良好的PCB铜箔铺地和可能的导热垫来辅助散热。

安装维护与全周期支持:

XP POWER F8B6D4A3G3 采用标准的通孔DIP24封装,适合自动化波峰焊或手工焊接。PCB布局时,应遵循数据手册的建议,在模块下方和周围提供足够的铜箔面积以帮助散热,并注意输入输出引脚间的爬电距离。建议在输入和输出端靠近引脚处布置推荐值的滤波电容,以获得最佳性能。
该模块为全密封固态设计,基本无需现场维护。其高可靠性MTBF(平均无故障时间)通常超过百万小时。在系统调试或故障排查时,可通过测量其输入输出电压来判断是否工作正常。


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