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AUTORANGING

가변 입력으로 일정한 전력 제공

더 많은 가능성

단 하나의 소스로

상업 및 주거용도에서 에너지를 소비하는 본연의 직류(DC) 부하의 보급이 증가하고 야심찬 국가 목표를 달성하기 위한 에너지 효율적인 시스템 채택에 대한 관심이 증가함에 따라, AC vs DC-기반 시스템의 상대적 장점에 대한 논쟁이 심화되었습니다.

구성 요소들에는 컨버터(중앙 정류기 및 DC-DC 컨버터), DC 회로 차단기, DC 배전 장치(PDU), 건물, 바닥/룸 및 장치-높이 변환을 위해 설치된 DC 전원 관리 시스템(모니터링 및 제어)이 포함됩니다.

프로그래밍 가능한 DC 전원은 광범위한 전자 장치 및 시스템의 제품 개발 및 생산 테스트에 필수적인 도구입니다. 대부분의 경우, 기능 테스트를 수행하려면 DUT(테스트 대상 장치)는 다양한 동작조건을 만족해야 합니다. 경우에 따라, DUT는 가변 입력 조건에서 일정한 전력을 소비합니다.

일반적인 예시로 DC 모터 드라이브 및 조정된 DC/DC 공급 장치를 들 수 있습니다. 이 같은 상황에서는 감소된 출력 전압에서 증가된 전류를 제공하는 프로그래밍 가능한 DC 소스의 기능이 중요합니다. 이 기능을 Autoranging”이라고 합니다. Autoranging 기능이 DC 공급 장치는 사용자가 다양한 입력 전압 조건에서 DUT를 테스트하기 위해 용량을 키우거나 여러 공급장치를 사용해야 합니다.

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True Autoranging

Autoranging의 원리

“Autoranging”은 프로그래밍 가능한 DC 소스가 넓은 작동 범위에서 최대 전력 출력을 유지하기 위해 전압과 전류의 넓은 출력 범위를 자동으로 제공하는 것을 나타내는 용어입니다. 아래 다이어그램은 기존의 직사각형 및 Autoranging 동작을 모두 보여줍니다.

작동 원리는 간단합니다. 소스는 유연성을 최대화 하여 낮은 전압에서 증가된 전류를 자동으로 제공합니다. 이 같은 유형의 솔루션을 사용하면 단일 소스를 사용하여 여러 전압 및 전류 조합을 해결할 수 있습니다.

전통적인 DC는 “직사각형” 형태의 제한된 작동 곡선의 출력 기반을 제공합니다. 전류가 지정된 값으로 제한되기 때문에, 최대 전력은 최대 전압에서만 달성됩니다.프로그래밍 가능한 DC 공급장치의 풀 스케일 전압을 DUT에 적용하는 것은 드뭅니다. 즉, 대부분의 경우 DC 소스가 최대 전력 값으로 사용되지 않습니다.

적용 예시

데이터 센터 내에서 효율적인 전력 공급 방법으로 서버 팜에 대한 380VDC 전력 분배 추세가 제안되었습니다. Cisco 및 Juniper와 같은 최고의 제조사들은 단순화된 변환으로 상당한 에너지 절감을 가져 온다고 믿기 때문에 이러한 기술을 채택했습니다.

이 예시에서 Cisco Nexus 9500 플랫폼 스위치 시리즈의 전원 사양은 총 3,000W이며, 입력 전압 범위는 192VDC – 400VDC입니다. 이 광범위한 동작은 스위치가 저전압 동작에서 훨씬 더 많은 전류를 끌어당김을 의미합니다.

AC/DC 전원-공급장치 특성
Cisco Nexus 9500 平台
전력

3150W
입력 전압200 ~ 277V AC 또는
240 ~ 380V DC (정상)
192 ~ 400V DC (최소 ~ 최대)
주파수
47 Hz ~ 63 Hz
효율
90 % 이상 (20 ~ 100 % 부하)

표: Cisco Nexus 9500 전력 사양

입력 전류 :

  • 192 Vdc 는 3,150W/192Vdc = 16.4 Adc
  • 420 Vdc 는 3,150W/420Vdc = 7.5 Adc

테스트를 위해 적절한 프로그래밍 가능 전원을 선택할 때, 엔지니어는 최악의 경우인 전압 400 VDC와 전류 16.4 ADC를 모두 고려해야 합니다. 대부분의 설계 검증 테스트는 보다 극단적이며 180Vdc까지의 낮은 수준에서 테스트 할 수 있습니다. 이 경우, 전류는 17.5 Adc로 증가합니다. 직사각형 또는 심지어 구형의 프로그래밍 가능한 DC 공급장치를 살펴 보겠습니다. 대부분의 제조사는 500 Vdc 출력 모델을 제공합니다.

적용의 크기를 조정하려면 다음을 의미합니다:

  • 500 Vdc x 16,4 ADC = 8.200 W

이 경우, 테스트의 두 코너 사례를 모두 제공하려면 최소 8.2kW의 직사각형 작동 소스가 필요합니다. 대부분의 제조사는 5, 10, 15kW 솔루션을 제공하므로 엔지니어는 3,150W 제품을 테스트하기 위해 10kW 솔루션을 선택해야 합니다. 아래는 8/10kW 공급장치가 최대 20 Adc를 공급하는 예입니다.

전력
4/5 kW8/10 kW12/15 kW
전압
전류

전류
전류
500102030

표: 직사각형 작동 전력 사양

Autoranging의 장점

이전 예시에서 DUT 요구 사항의 코너 사례를 테스트하려면, 8.2kW 최소 전원이 필요합니다. EA PSI 9500-30 3U는 정격 5,000W이며, 0-500 Vdc 및 최대 30 Adc를 제공합니다.

전력PSI 9500-30 3U
정격 전압 및 범위0 … 500 V
정격 전압 및 범위
0 … 30 A
정격 전압 및 범위0 … 5000 W

표: PSI 9500-30 3U 자동 범위 조정 전력 사양

전력 정격이 5,000W인 소스는 다음을 제공 할 수 있습니다:

  • 192 Vdc 는 5,000W/192Vdc = 26.0 Adc
  • 420 Vdc 는 5,000W/420Vdc = 11.9 Adc

이 경우, Elektro-Automatik Autoranging 공급 장치는 구형 직사각형 공급장치의 절반에 불과한 전력으로도, 더 많은 전류를 제공하고 충분한 여유공간을 확보할수 있으며, DVT 사례에서도 180Vdc까지 낮출 수 있습니다.

일반적으로, 전원 공급장치는 $ X/ 와트 입니다. 전력이 높을수록 비용이 커집니다. Autoranging 전원 공급 장치는 구형 공급 장치 비용의 절반 정도가 될 수 있습니다.

Autoranging 전원 공급 장치를 선택할 때 고려해야 할 한 가지는 미래를 계획하거나 다른 용도에 대한 활용 계획을 수립하는 것입니다. 400 Vdc 대신, 입력 전압이 600 Vdc로 증가하면 어떻게 될까요? 750 Vdc 소스를 사용하지 않는 이유는 무엇일까요?

PSI 9750-20 3U는 정격 5,000W이며, 최대 750 Vdc 및 최대 20 Adc 까지 를 공급 합니다. 소스는 여전히 애플리케이션 요구 사항을 충족하지만 더 높은 전압 출력의 이점을 제공합니다. Autoranging 다이어그램에서는, 이는 “추가 영역”입니다.

자동화 된 테스트 시스템

ATE 통합은 주로 Autoranging DC 공급장치를 사용하여 단순화됩니다. ATE 설계에는 일반적으로 다양한 DUT 요구 사항을 해결하기 위한 여러 DC 공급 장치를 사용하거나, 고전력, 전압 및 전류 요건을 충족하기 위한 대용량의 단일 공급장치가 포함됩니다. Autoranging 소스를 사용하면, ATE 설계에서 비용과 귀중한 공간을 절약할 수 있습니다.

디지털 원격 인터페이스

대부분의 Elektro-Automatik 솔루션은 “Anybus”라고 하는 업계 최고의 디지털 원격 인터페이스를 제공합니다. 모듈은 플레이 앤 플레이 작동을 위해 후면 패널에 간단히 연결됩니다. 다양한 인터페이스 선택으로 불안정하고 값비싼 디지털 컨버터가 필요하지 않습니다.

사용가능한 인터페이스
RS232 / CAN Open / Profibus / ProfiNet I/O 1-2 Port / Ethernet (1/2 Port) / ModBus TCP / CAN / EtherCAT

고전력 솔루션

Elektro-Automatik의 Autoranging 솔루션은 160W에서 시작하여 480kW까지 확장됩니다. 우리는 고객의 요구 사항에 맞게 주문되는 완전한 턴키 통합 솔루션을 제공합니다.

요약

Autoranging은 오늘날의 테스트 환경에서 중요한 기능이 될 수 있습니다. 그 장점은 쉽게 알 수 있습니다. 솔루션을 정하는데 있어 질문이나 도움이 필요하면 당사에 문의하거나 전화를 주십시오. 기꺼이 도와 드리겠습니다!

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