АВТОДИАПАЗОННОСТЬ

Постоянная мощность с варьируемым вводом

Больше возможностей

Только лишь с одним источником питания

С ростом преобладания потребителей энергии постоянного тока в коммерческих и жилых применениях и повышением внимания к внедрению энергоэффективных систем для достижения энергоэффективных национальных задач, дискуссии об относительных преимуществах систем на основе переменного тока по сравнению с системами на основе постоянного тока усилились.

К компонентам относятся преобразователи (центральные выпрямители и преобразователи постоянного тока в постоянный), автоматические выключатели постоянного тока, блоки распределения питания постоянного тока (PDU) и системы управления питанием постоянного тока (мониторинг и контроль), которые устанавливаются для преобразования на уровне здания, этажа / комнаты и устройства.

Программируемые источники питания постоянного тока являются важным инструментом при разработке продуктов и производственных испытаниях широкого спектра электронных устройств и систем. Во многих случаях функциональное испытание требует, чтобы тестируемое устройство подвергалось различным рабочим условиям. В некоторых случаях испытуемое оборудование будет потреблять постоянную мощность при переменных входных условиях.

Типичными примерами являются приводы двигателей постоянного тока и регулируемые DC/DC преобразователи. В таких обстоятельствах способность программируемого источника постоянного тока обеспечивать повышенный ток при пониженном выходном напряжении имеет большое значение. Эта способность известна как «автодиапазонность (автоматический выбор диапазона)». При использовании источников питания постоянного тока без автоматического переключения диапазонов пользователю часто приходится увеличивать размер тестируемого устройства или использовать несколько источников для его испытания при различных условиях входного напряжения.

Серия продукции PSI 9000 с автодиапазонами

Принцип автоматических диапазонов

Когда программируемый источник постоянного тока автоматически предлагает широкий выходной диапазон напряжения и тока для поддержания полной выходной мощности в широком рабочем диапазоне, это называется автоматическим выбором диапазона. На приведенной ниже диаграмме показаны как обычные квадратные, так и автоматические диапазоны.

Основной принцип работы прост. Источник автоматически обеспечивает повышенный ток при более низких напряжениях, что обеспечивает максимальную гибкость при испытаниях. Это позволяет пользователям тестировать несколько комбинаций напряжения и тока с помощью одного источника питания.

Обычные источники питания постоянного тока базируются на квадратичной ограниченной рабочей кривой. Это означает, что полная мощность достигается только при полном напряжении, поскольку ток ограничен определенным значением. Подача полного напряжения у таких программируемых источников питания на испытуемое устройство редкость, а это означает, что в большинстве случаев сам источник не будет использоваться на полную мощность.

Пример применения

Тенденция распределения 380 В постоянного тока для серверных ферм была предложена как эффективный метод подачи энергии в центр обработки данных. Ведущие производители, такие как Cisco и Juniper, приняли эту технологию, потому что считается, что упрощенное преобразование приведет к значительной экономии энергии.

Для задач этого примера мощностные характеристики коммутаторов серии на платформе Cisco Nexus 9500 составляют 3000 Вт с диапазоном входного напряжения 192–400 В. Этот большой рабочий диапазон означает, что переключатель будет потреблять значительно больше тока при работе при низком напряжении.

Свойства AC/DC источника питанияПлатформа Cisco Nexus 9500
Мощность3150 Вт
Входное напряжениеот 200 до 277 В AC или
от 240 до 380 В постоянного тока (норма)
от 192 до 400 В постоянного тока (мин. – макс.)
Частотаот 47 Гц от 63 Гц
КПД90% и выше (при от 20 до 100% нагрузки)

Таблица: спецификация Cisco Nexus 9500

Входной ток составляет:

  • При 192 В DC: 3.150 Вт / 192 В DC = 16,4 A DC
  • При 420 В DC:  3.150 Вт / 420 В DC = 7,5 A DC

Bei der Auswahl einer geeigneten programmierbaren Stromquelle für den Test müssen die Ingenieure sowohl die ungünstigste Spannung von 400 VDC als auch den ungünstigsten Strom von 16,4 ADC berücksichtigen. Denken Sie daran, dass die meisten Designverifikationstests extremer sind und bis zu 180 Vdc reichen können. In diesem Fall würde der Strom auf 17,5 ADC ansteigen. Schauen wir uns eine quadratische programmierbare DC-Versorgung an. Die meisten Hersteller bieten ein Modell mit 500 Vdc Ausgang an.

При выборе подходящего программируемого источника тока для испытаний инженеры должны учитывать как наихудшее напряжение 400 В постоянного тока, так и наихудший ток 16,4 А. Имейте в виду, что большинство тестов для проверки конструкции являются более экстремальными и могут достигать 180 В постоянного тока. В этом случае ток увеличится до 17,5 А. Давайте посмотрим на квадратичный программируемый источник питания. Большинство производителей предлагают модели с выходом 500 В.

Для применения была бы необходима такая величина:

  • 500 В DC x 16,4 A DC = 8.200 Вт

В этом случае для обслуживания обоих испытаний потребуется квадратичный источник питания мощностью не менее 8,2 кВт. Большинство производителей предлагают решения мощностью 5, 10, 15 кВт, поэтому инженеры будут вынуждены выбрать решение на 10 кВт только для тестирования продукта мощностью 3.150 Вт. Ниже приведен пример источника питания 8/10 кВт, обеспечивающего максимум 20 А постоянного тока.

Мощность4/5 кВт8/10 кВт12/15 кВт
НапряжениеТокТокТок
500102030

Таблица: спецификация квадратичной рабочей мощности

Преимущества автодиапазонности

В предыдущем примере была необходима минимальная мощность 8,2 кВт для тестирования предельных параметров испытуемого оборудования. EA PSI 9500-30 3U рассчитан на 5000 Вт и подает 0-500 В и до 30 А постоянного тока.

МощностьPSI 9500-30 3U
Измеряемое напряжение и диапазон 0 … 500 В
Измеряемый ток и диапазон 0 … 30 A
Номинальная мощность и диапазон0 … 5000 Вт

Таблица: PSI 9500-30 3U автодиапазонная спецификация производительности

При номинальной мощности 5.000 Вт источник находится в положении, позволяющим выдавать следующие значения:

  • При 192 В DC: 5.000 Вт / 192 В DC = 26,0 A
  • При 420 В DC: 5.000 Вт / 420 В DC = 11,9 A

В этом случае источник питания с автоматическим переключением диапазонов от Elektro-Automatik вдвое меньше по мощности обычного квадратичного источника питания, но обеспечивает большую мощность и дает большую общую высоту даже при до 180 В постоянного тока.

Обычно к источникам питания применяется $Х / Ватт. Это означает: чем выше производительность, тем выше затраты. Источник питания с автоматическим переключением диапазонов может стоить до половины стоимости традиционного источника питания.

Поэтому при выборе блока питания с автоматическим переключением диапазонов вы должны планировать заранее. Что, если входное напряжение увеличится примерно до 600 В вместо 400 В? Тогда почему бы не использовать источник постоянного тока на 750 В?

PSI 9750-20 3U снова рассчитан на 5000 Вт и обеспечивает 750 В и до 20 А постоянного тока. Источник питания по-прежнему соответствует требованиям применения, но имеет преимущество более высокого выходного напряжения. На диаграмме автоматического выбора диапазона это «дополнительная область».

Автоматизированные испытательные системы

Интеграция автоматического испытуемого оборудования (АИО) часто упрощается за счет автодиапазонности источников постоянного тока. Конструкции АИО обычно включают несколько источников для удовлетворения различных потребностей испытуемого оборудования или один источник питания увеличенного размера для удовлетворения требований к высокой мощности, напряжению и току. Использование источника с автоматическим выбором диапазона может сэкономить как затраты, так и ценное пространство в проектах АИО.

ea digitale schnittstellen

Цифровые интерфейсы для удаленного контроля

Большинство решений от EA Elektro-Automatik предлагают лучший в отрасли выбор цифровых удаленных интерфейсов под названием «Anybus». Модули просто вставляются в заднюю стенку, после чего можно работать. Широкий выбор интерфейсов позволяет избежать использования нестабильных и дорогостоящих цифровых преобразователей.

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

ea-elektroautomatik schranksysteme

Высокомощные решения

Решения для автоматического выбора диапазона от Elektro-Automatik начинаются с мощности от всего 160 Вт и достигают 1.920 кВт. Мы предлагаем комплексные решения под ключ, которые можно адаптировать к вашим задачам.

Заключение

Автоматический выбор диапазона это ценная функция в сегодняшней испытательной среде, преимущества которой легко увидеть. Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна помощь в поиске решения, свяжитесь с нами или позвоните нам. Мы здесь, чтобы помочь!

Контактная форма

Вам требуется подробная информация или индивидуальное предложение? Мы ждем вашего сообщения.
Сотрудник нашего отдела продаж или наш представитель ответит вам как можно быстрее.

    Я прочитал политику конфиденциальности и согласен с ее определениями и условиями