Murata D1U54P-W-1500-12-HxxTC系列电源转换器技术解析

在电子设备的设计中，电源供应是至关重要的一环。Murata Power Solutions推出的D1U54P-W-1500-12-HxxTC系列54mm 1U前端AC - DC电源转换器，以其高效、可靠等特点，在服务器、工作站、存储系统等领域有着广泛的应用前景。下面我们就来详细了解一下这款产品。

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产品概述

D1U54P-W-1500-12-HxxTC系列是高效、具备功率因数校正功能的1500瓦前端电源转换器。它能提供12Vdc 100A的主输出，同时还可选择3.3V、5V或12V的备用输出。该系列电源转换器具备过压、过流、过温故障保护功能，还配备状态指示LED以及硬件和逻辑信号。其采用的PMBus™数字通信总线，加上低轮廓35立方英寸的1U封装，使其成为为服务器、工作站、存储系统和其他12V分布式电源架构提供可靠、高效电源的理想选择。

订购指南与特性

功率输出

根据不同的输入电压和备用输出选项，有多种型号可供选择。例如在200 - 240Vac输入电压下，D1U54P - W - 1500 - 12 - HC4TC等型号能提供1500W的连续输出功率；在110 / 120Vac输入电压下，部分型号输出功率有所不同。同时，还存在不同的气流方向选项，如前到后或后到前的气流。

输入特性

• 电压范围：输入电压工作范围为90 - 264Vac，频率范围为47 - 74Hz。
• 认证与效率：HAxTC型号获得80 Plus®白金认证，在230Vac、满载时功率因数达到0.99，50%负载时效率为94%，100%负载时效率为91%（不包括风扇负载）。
• 保护与接口：具备内部冷却风扇（变速）、过压、过流、过温保护，拥有PMBus™/I²C接口和LED状态指示灯，符合RoHS标准，提供两年质保。

输出电压特性

主输出

• 12V输出：标称输出电压为12Vdc，输出设定点精度在50%负载、环境温度为25°C时为±0.5%，纹波电压和噪声在20MHz带宽下为±120mV p - p，最大输出电流在不同输入电压下有所不同，如1500W（115 - 264Vac）时为125A，1260W（90 - 264Vac）时为105A，负载电容为30,000μF。

  备用输出

• 3.3V备用输出：标称输出电压为3.3Vdc，纹波电压和噪声在20MHz带宽下为75mV p - p，最大输出电流为4A，负载电容为0 - 3000μF。
• 5V备用输出：标称输出电压为5Vdc，纹波电压和噪声在20MHz带宽下为75mV p - p，最大输出电流为4A，负载电容为0 - 3000μF。
• 12V备用输出：标称输出电压为12Vdc，纹波电压和噪声在20MHz带宽下为120mV p - p，最大输出电流为2.5A，负载电容为1000μF。

输出特性

启动时间与瞬态响应

• 启动时间在AC电压上升时为3s。
• 12V主输出在10% - 60%负载阶跃、1A/μs压摆率下，瞬态响应为±5%标称值；备用输出（3.3/5.0/12V）在相同负载阶跃和压摆率下，恢复到1%标称电压内的时间为2ms。

  电流共享与热插拔

• 电流共享精度在100%负载时为±5%。
• 热插拔瞬态下，所有输出保持在规定范围内，变化为±5%。

  保持时间

  在110/230Vac输入电压范围内，100%负载（1500W）时保持时间为12ms，900W负载时为20ms。

环境特性

温度与湿度

• 存储温度范围为 - 40 - 70°C，工作温度范围根据不同功率和输入电压有所不同，如1500W（180 - 264Vac）时为 - 5 - 45°C。
• 工作湿度为5 - 90%（非冷凝），存储湿度为5 - 95%。

  海拔与可靠性

• 海拔在40°C时无降额情况下可达3000m。
• 产品符合多种安全认证标准，MTBF（平均无故障时间）在40°C时为540K小时。

保护特性

过温保护

当进气温度达到71 - 79°C时自动重启，70°C时发出警告指示，75°C时故障指示并关机，恢复温度为70°C。

过压与过流保护

不同输出电压有不同的过压和过流保护值，如12V主输出过压锁定值为13.0 - 14.5V，过流时先打嗝然后锁定，电流值为132 - 150A。

隔离特性

输入到输出的绝缘安全等级为4242Vdc（加强绝缘），输入到机箱为2121Vdc（基本绝缘），输出到机箱为500Vdc。

排放与抗扰特性

该系列电源转换器符合多种电磁兼容性标准，如输入电流谐波符合IEC/EN 61000 - 3 - 2 Class A限制，电压波动和闪烁符合IEC/EN 61000 - 3 - 3标准，传导发射符合FCC 47 CFR Part15/CISPR22/EN55022 Class A标准且有6dB余量等。

状态指示与控制信号

双色LED指示

通过绿色和琥珀色LED的不同状态，可指示电源的待机、主输出状态、故障等情况。

控制信号

包括INPUT_OK（AC源）、PW_OK（输出OK）、SMB_ALERT（故障/警告）、PRESENT_L（电源供应存在）、PS_ON（电源启用/禁用）、PS_KILL（热插拔禁用主输出）、ADDR（地址选择）、SCL（串行时钟）、SDA（串行数据）、V1_SENSE和V1_SENSE_R（远程感测）、ISHARE（电流共享）等信号，各信号有其特定的功能和电气特性。

时序规格

启动时序

不同输出的上升时间和延迟时间有所不同，如12Vsb从10%到90%输出Vdc标称值的上升时间为100 - 200ms，V1的PS_ON延迟为100 - 150ms等。

关闭时序

V1的PS_OFF延迟为0 - 5ms，PW_OK延迟关闭为0.5ms等。

电源移除保持时间

Vsb在满载（1500W）时保持时间为40ms，V1为12ms。

降额曲线与气流特性

降额曲线

输出功率会随着环境温度的升高而降低，不同输入电压下的降额情况不同。

气流特性

通过P & Q曲线可了解不同气流方向（前到后或后到前）下的背压与气流的关系。

输出连接器与信号接口

引脚分配

详细规定了各引脚的信号名称和功能，如V1为12V主输出，VSB为备用输出，ADDR用于I2C地址选择等。

配对连接器

有特定的配对连接器型号，如Tyco Electronics 2 - 1926739 - 5和FCI 10108888 - R10253SLF。

布线图与电流共享

布线图

可通过可选的远程感测连接来改善负载端的调节。

电流共享

主输出采用主动电流共享方法，备用输出可并联以实现冗余，但总输出功率不能超过单台设备的额定备用功率。

机械尺寸与可选配件

机械尺寸

产品尺寸为54.5mm x 321.5mm x 40.0mm [2.15" x 12.657" x 1.575"]，AC输入连接器为IEC 60320 - C16。

可选配件

提供12V D1U54P输出连接器卡等可选配件。

Murata D1U54P - W - 1500 - 12 - HxxTC系列电源转换器在性能、保护、兼容性等方面都表现出色，能满足多种电子设备的电源需求。各位电子工程师在设计相关产品时，可根据实际需求合理选用该系列产品。你在使用类似电源转换器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。