作者：Poornima Apte

投稿人：DigiKey 北美編輯

工業(yè)系統(tǒng)各式各樣，包括離散和過(guò)程制造設(shè)備、可再生能源系統(tǒng)、電信和 IT 基礎(chǔ)設(shè)施，都需要穩(wěn)定可靠的電力供應(yīng)。電源裝置 (PSU) 通過(guò)接收電壓輸入（AC 或 DC）并將其轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)工作所需的形式和電壓輸出來(lái)提供這種功能。

PSU 和 DIN 導(dǎo)軌轉(zhuǎn)換器條件要求

今天的 AC/DC 轉(zhuǎn)換器必須安全、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、可靠，而且體積要比以前的產(chǎn)品小得多。工業(yè)級(jí) AC/DC 電源轉(zhuǎn)換器除了要處理高電感或高電容負(fù)載外，還必須承受重型機(jī)械開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的嚴(yán)重 AC 輸入浪涌。它們還需要適應(yīng)較寬的工作溫度和輸入電壓范圍。

德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) (DIN) 導(dǎo)軌 PSU 可為繼電器、執(zhí)行器、閥門和監(jiān)控/控制系統(tǒng)供電，就符合這些條件。

電力轉(zhuǎn)換器安裝在 DIN 導(dǎo)軌上，DIN 導(dǎo)軌是一種標(biāo)準(zhǔn)化的金屬槽道，可切割成方便的長(zhǎng)度，并用螺栓固定在機(jī)架或墻壁上（圖 1）。

圖 1：典型的 DIN 導(dǎo)軌安裝（圖片來(lái)源：RECOM）

雖然 DIN 導(dǎo)軌 PSU 具有許多優(yōu)點(diǎn)，但其工作條件還需要一套額外的特殊功能。它們需要較長(zhǎng)的工作壽命，因?yàn)樗鼈兺ǔＴ谶B續(xù)運(yùn)行模式下工作，甚至在生產(chǎn)線停機(jī)時(shí)也是如此。它們還要求在負(fù)載和空轉(zhuǎn)時(shí)都具有高效率，以節(jié)約能源并盡量減少內(nèi)部熱量排放。此外，它們還需要針對(duì)欠壓和過(guò)壓波動(dòng)、電源浪涌、短路、過(guò)載和過(guò)熱提供保護(hù)。

[RACPRO1 系列] 機(jī)箱安裝式 LED AC/DC 電源是 [RECOM Power] 推出的工業(yè) DIN 導(dǎo)軌 PSU，可滿足上述功能以及更多要求。其工作溫度范圍為 -40°C 至 +70°C，最高 +60°C 時(shí)仍可全功率輸出，并可持續(xù) 5 秒提供 150% 的功率提升。由于空載功耗較低，它們?cè)诖龣C(jī)時(shí)的能耗仍然很小，根據(jù)電源輸出功率的不同，空載功耗在 1 到 3 瓦之間。

DIN 導(dǎo)軌系統(tǒng)的其他優(yōu)勢(shì)

DIN 導(dǎo)軌的標(biāo)準(zhǔn)化安裝可實(shí)現(xiàn)快速、簡(jiǎn)便的組裝，因?yàn)?PSU 只需卡在導(dǎo)軌上，無(wú)需任何工具。DIN 導(dǎo)軌節(jié)省了空間，設(shè)計(jì)工程師可以將大量標(biāo)準(zhǔn)尺寸的設(shè)備密集地安裝在狹小的區(qū)域內(nèi)。

此外，DIN 導(dǎo)軌多年來(lái)不斷發(fā)展，可適應(yīng)不斷變化的電氣元件尺寸。槽的寬度和尺寸適合當(dāng)今各種 PSU，這意味著設(shè)計(jì)工程師可以輕松選擇配置復(fù)雜系統(tǒng)所需的 PSU，并將其安裝在標(biāo)準(zhǔn)化的空間內(nèi)。此外，DIN 導(dǎo)軌還可以將不同類型的組件安裝在一起，因此可以高效地為多臺(tái)機(jī)器配置電源，而且通常是配置在同一條金屬導(dǎo)軌上。

選擇合適的 DIN 導(dǎo)軌 PSU

復(fù)雜的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)可能需要一系列 PSU 來(lái)滿足其電源需求。具體選擇取決于各種因素，包括電氣規(guī)格，如輸入和輸出電壓范圍以及所需的最大電流。

RECOM Power 的 RACPRO1 系列（圖 2）是一套 DIN 導(dǎo)軌 PSU，可相互轉(zhuǎn)換交流和直流輸入電壓。例如，RACPRO1-T240、-T480 和 -T960 系列具有 3 x 320 VAC 至 3 x 575 VAC 以及 430 VDC 至 850 VDC 的通用交流和直流輸入電壓范圍。它們的功率等級(jí)分別為 240 W、480 W 和 960 W。通過(guò) T480 和 T960 上的負(fù)載指示器可快速確定所消耗電流相對(duì)額定輸出電流的百分比。這兩種裝置均可在恒流（CC）模式和負(fù)載均分模式之間進(jìn)行選擇，前者適用于電池充電等任務(wù)，后者適用于并聯(lián)操作。

圖 2：RACPRO1-T240、-T480 和 -T960 具有 3 x 320 VAC 至 3 x 575 VAC 和 430 VDC 至 850 VDC 的通用交流和直流輸入電壓范圍，功率等級(jí)為 240 W、480 W 和 960 W。

RACPRO1-T 電源的效率高達(dá) 97.1%，以緊湊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了高功率密度。它們的寬度分別為 43 mm、52 mm 和 80 mm，功率損耗低，使用壽命超過(guò) 80,000 小時(shí)。

它們?cè)谳斎攵诉€具有最高 6 kV 的抗浪涌能力，輸出端具有超過(guò) 35 V 的反向電壓保護(hù)能力。其擴(kuò)展溫度范圍為 -40°C 至 +70°C，非常適合惡劣的工業(yè)環(huán)境和戶外應(yīng)用。

此外，RECOM RACPRO1 DIN 導(dǎo)軌安裝式電源包含兩個(gè)獨(dú)立的煙道，可利用煙囪效應(yīng)在最高 +60°C 的環(huán)境溫度下提供 100% 功率運(yùn)行。當(dāng)垂直的暖空氣柱上升時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生煙囪效應(yīng)，形成自然風(fēng)，從而大大降低熱組件的內(nèi)部溫度。

RACPRO1-4SP 電子保險(xiǎn)絲系列

RACPRO 旗下還有 [RACPRO1-4SP ] [系列]，包括 4 通道電子保險(xiǎn)絲 (e-Fuse) 負(fù)載開關(guān)，旨在為每個(gè)通道提供獨(dú)立的過(guò)流保護(hù)（圖 3）。其中包括實(shí)時(shí)電流監(jiān)控和 LED 狀態(tài)指示燈，以簡(jiǎn)化診斷。每個(gè)通道獨(dú)立運(yùn)行，即使發(fā)生故障也能確保系統(tǒng)可靠性。該設(shè)計(jì)采用順序上電來(lái)限制浪涌電流，并采用逆序關(guān)斷來(lái)優(yōu)先處理重要負(fù)載?？烧{(diào)節(jié)的過(guò)載模式可實(shí)現(xiàn)靈活的系統(tǒng)配置。

圖 3：RACPRO1-4SP 系列是 4 通道電子保險(xiǎn)絲負(fù)載開關(guān)，具有獨(dú)立的過(guò)流限制控制和實(shí)時(shí)輸出電流指示功能。（圖片來(lái)源：RECOM）

RACPRO1 電子保險(xiǎn)絲每個(gè)通道支持 5 A 或 10 A 電流，可在長(zhǎng)達(dá)五秒鐘的時(shí)間內(nèi)提供 150% 的功率提升，以應(yīng)對(duì)臨時(shí)負(fù)載浪涌。為應(yīng)對(duì)短時(shí)過(guò)流事件，它們可以維持 150% 過(guò)載長(zhǎng)達(dá) 120 毫秒，從而減少不必要的跳斷。>+40°C 時(shí) 80,000 小時(shí)的預(yù)期使用壽命，確保了該系列產(chǎn)品的高可靠性；免工具插入式端子簡(jiǎn)化了安裝過(guò)程；成對(duì)的輸入/輸出連接器使得多個(gè)模塊之間的布線和菊花鏈連接更加快捷高效。

RACPRO1 系列的應(yīng)用

RACPRO1 系列應(yīng)用廣泛，包括：

• 工業(yè)自動(dòng)化（如智能制造）
• 可再生能源和微電網(wǎng)
• 基礎(chǔ)設(shè)施、交通工程和智慧城市
• 配電和電池儲(chǔ)能系統(tǒng)
• 測(cè)試與計(jì)量設(shè)備

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今的工業(yè)過(guò)程需要一套復(fù)雜的電源，用于滿足設(shè)備對(duì)寬范圍電流和電壓的要求。隨著工業(yè)自動(dòng)化中傳感器數(shù)量的增加，電源必須能夠在有限的空間和惡劣的環(huán)境中工作。RECOM 的 RACPRO1 系列能夠應(yīng)對(duì)這些苛刻的挑戰(zhàn)，并能有效地提供可靠、穩(wěn)定的電力，保證系統(tǒng)順暢運(yùn)行。