Список форумов » Общение » Технические особенности источников питания для ответственных применений » Ответить
21 декабря 2022 г. 3:48:41
Технические особенности источников питания для ответственных применений
Разработка и проектирование электронных систем — достаточно длительный и обстоятельный процесс, при этом выбору источника питания уделяется недостаточно внимания. При существующем разнообразии электротехнического оборудования вопрос выбора и покупки источника питания является и простым, и сложным одновременно. В каталогах и брошюрах представлена краткая техническая информация, и если все требования к источнику питания ограничиваются диапазонами входных и выходных напряжений и номинальной мощностью, то сделать выбор не составит труда. Другое дело, если решения по автоматизации требуют применения надёжного источника питания с дополнительными функциями сигнализации и защиты для обеспечения безотказной работы. Тогда потребуется более подробно изучить руководства по эксплуатации, технические описания и другую имеющуюся информацию. И вот тут задача усложняется, поскольку некоторые технические особенности и характеристики не являются очевидными.
Расширенный диапазон входных напряжений
Расширенный диапазон входного напряжения изначально был необходим для того, чтобы один и тот же источник питания мог успешно эксплуатироваться во всех уголках мира, независимо от того где применяется оборудование — в Европе, Америке или Азии. Источники питания компании Phoenix Contact отличаются широкодиапазонным входом, причём входное напряжение не нужно выставлять. Диапазон напряжений однофазных источников питания составляет 84…264 VAC и является достаточным для большинства однофазных сетей питания, а трехфазные блоки могут воспринимать входные напряжения 3×320…3×575 В в частотном диапазоне 45…65 Гц. Согласно нормативным требованиям максимальные значения колебаний питающей сети не должны превышать ± 10%, но в реальной жизни случается всякое, и уже проверено, что эти источники питания продолжают функционировать даже при экстремальных колебаниях напряжения в сети.
Компенсация кратковременных провалов напряжения
Достаточно часто возникают ситуации, когда появляются кратковременные провалы напряжения из-за плохого качества сети, а также вызванные пуском расположенных рядом мощных устройств или возникшие в результате переключения на резервное питание и т.д. Импульсные источники питания компенсируют такие провалы за счет использования конденсаторов для буферизации энергии, присутствующих в звене 600 В постоянного тока, т.е. имеется ограниченный буфер для всех подключенных потребителей, и обеспечить длительное время шунтирования при полной нагрузке можно только за счет конденсаторов большой емкости.
Превентивная функция мониторинга
В больших системах управления все ключевые элементы имеют сигнализацию состояния, и по мере роста и увеличения сложности системы наличие такой сигнализации становится всё более важным. Полагаться на визуальный осмотр или узнавать о возникшем отказе по остановившемуся производственному процессу — непозволительная роскошь для отраслей, где простои либо невозможны, либо обходятся слишком дорого. Например, остановка конвейера по производству автомобилей всего лишь на 30 мин. уже приведёт к значительным убыткам, когда ежедневный выпуск составляет 2000 автомобилей. Другой пример: так называемое непрерывное производство (process industry), где последовательно протекающие на разных этапах цикла химические процессы в случае аварийного останова могут привести к катастрофическим последствиям.
Устойчивость к кратковременному увеличению напряжения
Источники питания обеспечивают повышенную эксплуатационную надежность ещё и благодаря тому, что способны выдерживать напряжение вплоть до 300 В переменного тока. Такие всплески напряжения являются типичными для асимметричных «мягких» энергосистем, где неправильно распределённая нагрузка приводит к перекосу фаз и возможному увеличению напряжения в одной из фаз до величины, превышающей рабочий диапазон источника питания. У большинства источников питания в таких случаях на входе устройства срабатывает варистор на 275 В, и устройство оказывается дефектным. Приходится покупать микрометр и другие приборы для разбора и измерений деталей, а потом производит замену. Что касается источника питания для ответсвтвенных применений, то такие выбросы напряжения не могут его повредить.
Разработка и проектирование электронных систем — достаточно длительный и обстоятельный процесс, при этом выбору источника питания уделяется недостаточно внимания. При существующем разнообразии электротехнического оборудования вопрос выбора и покупки источника питания является и простым, и сложным одновременно. В каталогах и брошюрах представлена краткая техническая информация, и если все требования к источнику питания ограничиваются диапазонами входных и выходных напряжений и номинальной мощностью, то сделать выбор не составит труда. Другое дело, если решения по автоматизации требуют применения надёжного источника питания с дополнительными функциями сигнализации и защиты для обеспечения безотказной работы. Тогда потребуется более подробно изучить руководства по эксплуатации, технические описания и другую имеющуюся информацию. И вот тут задача усложняется, поскольку некоторые технические особенности и характеристики не являются очевидными.
Расширенный диапазон входных напряжений
Расширенный диапазон входного напряжения изначально был необходим для того, чтобы один и тот же источник питания мог успешно эксплуатироваться во всех уголках мира, независимо от того где применяется оборудование — в Европе, Америке или Азии. Источники питания компании Phoenix Contact отличаются широкодиапазонным входом, причём входное напряжение не нужно выставлять. Диапазон напряжений однофазных источников питания составляет 84…264 VAC и является достаточным для большинства однофазных сетей питания, а трехфазные блоки могут воспринимать входные напряжения 3×320…3×575 В в частотном диапазоне 45…65 Гц. Согласно нормативным требованиям максимальные значения колебаний питающей сети не должны превышать ± 10%, но в реальной жизни случается всякое, и уже проверено, что эти источники питания продолжают функционировать даже при экстремальных колебаниях напряжения в сети.
Компенсация кратковременных провалов напряжения
Достаточно часто возникают ситуации, когда появляются кратковременные провалы напряжения из-за плохого качества сети, а также вызванные пуском расположенных рядом мощных устройств или возникшие в результате переключения на резервное питание и т.д. Импульсные источники питания компенсируют такие провалы за счет использования конденсаторов для буферизации энергии, присутствующих в звене 600 В постоянного тока, т.е. имеется ограниченный буфер для всех подключенных потребителей, и обеспечить длительное время шунтирования при полной нагрузке можно только за счет конденсаторов большой емкости.
Превентивная функция мониторинга
В больших системах управления все ключевые элементы имеют сигнализацию состояния, и по мере роста и увеличения сложности системы наличие такой сигнализации становится всё более важным. Полагаться на визуальный осмотр или узнавать о возникшем отказе по остановившемуся производственному процессу — непозволительная роскошь для отраслей, где простои либо невозможны, либо обходятся слишком дорого. Например, остановка конвейера по производству автомобилей всего лишь на 30 мин. уже приведёт к значительным убыткам, когда ежедневный выпуск составляет 2000 автомобилей. Другой пример: так называемое непрерывное производство (process industry), где последовательно протекающие на разных этапах цикла химические процессы в случае аварийного останова могут привести к катастрофическим последствиям.
Устойчивость к кратковременному увеличению напряжения
Источники питания обеспечивают повышенную эксплуатационную надежность ещё и благодаря тому, что способны выдерживать напряжение вплоть до 300 В переменного тока. Такие всплески напряжения являются типичными для асимметричных «мягких» энергосистем, где неправильно распределённая нагрузка приводит к перекосу фаз и возможному увеличению напряжения в одной из фаз до величины, превышающей рабочий диапазон источника питания. У большинства источников питания в таких случаях на входе устройства срабатывает варистор на 275 В, и устройство оказывается дефектным. Приходится покупать микрометр и другие приборы для разбора и измерений деталей, а потом производит замену. Что касается источника питания для ответсвтвенных применений, то такие выбросы напряжения не могут его повредить.
