1000W工業(yè)電源:設(shè)計(jì)與性能深度解析
在工業(yè)電源領(lǐng)域,一款性能卓越的電源產(chǎn)品對(duì)于保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。今天,我們就來詳細(xì)剖析一款1000W工業(yè)電源,從其特點(diǎn)、電氣規(guī)格、機(jī)械規(guī)格、EMC安全等多個(gè)方面進(jìn)行深入探討。
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一、產(chǎn)品特點(diǎn)
1. 緊湊設(shè)計(jì)
該電源尺寸為5 x 9.51 x 1.61英寸(127x 241.5x41 mm),高度小于1U,非常適合對(duì)空間要求較高的應(yīng)用場景。
2. 輸入特性
具備通用輸入功能,輸入電壓范圍為85 - 264 VAC/120 - 390 VDC,輸入頻率為47 - 63Hz,能適應(yīng)不同的電源環(huán)境。
3. 功率特性
擁有峰值功率能力,可提供1200W的峰值功率達(dá)1ms,還具備5Vdc待機(jī)功能,內(nèi)置12V風(fēng)扇輸出。
4. 其他特性
具備電流共享選項(xiàng),支持N + 1冗余電源供應(yīng),采用單導(dǎo)線電流共享技術(shù),內(nèi)置OR-ing二極管/FET(- R后綴),適用于POE應(yīng)用,輸出電壓范圍高達(dá)58VDC。
二、電氣規(guī)格
1. 輸入?yún)?shù)
- 輸入電壓:85 - 264 VAC/120 - 390 VDC,通用輸入。
- 輸入頻率:47 - 63Hz。
- 輸入電流:120 VAC時(shí)最大11A,240 VAC時(shí)最大5.5A。
- 輸入保護(hù):在火線和零線均配備F16A/250 V保險(xiǎn)絲。
2. 效率與功率因數(shù)
- 效率:120 VAC時(shí)典型值為88%,240 VAC時(shí)典型值為93%。
- 功率因數(shù):120 VAC時(shí)為0.98,240 VAC時(shí)為0.95。
3. 輸出參數(shù)
- 輸出功率:1000W風(fēng)扇冷卻,峰值1200W(1ms)。
- 電壓調(diào)節(jié):線路調(diào)節(jié)為+/-0.5%,負(fù)載調(diào)節(jié)為+/-1%。
- 瞬態(tài)響應(yīng):負(fù)載從50%到100%變化時(shí),偏差小于10%,恢復(fù)時(shí)間小于5ms。
- 上升時(shí)間:小于100ms。
- 設(shè)定點(diǎn)公差:+/-1%。
- 輸出可調(diào)性:+/-3%。
4. 保護(hù)功能
- 過流保護(hù):典型值為110%,采用HiccUp類型,可自動(dòng)恢復(fù)。
- 過壓保護(hù):114%,鎖存類型,需回收交流電源恢復(fù)。
- 短路保護(hù):鎖存類型,需回收交流電源恢復(fù)。
- 過溫保護(hù):主散熱器溫度在130 - 140°C時(shí)自動(dòng)恢復(fù)。
5. 其他參數(shù)
- 電流共享:最多可并聯(lián)3個(gè)電源(可選)。
- 開關(guān)頻率:PFC轉(zhuǎn)換器典型值為85kHz,諧振轉(zhuǎn)換器典型值為100kHz。
- 工作溫度:-40到+70°C,需參考降額曲線。
- 存儲(chǔ)溫度:-40到+85°C。
- 相對(duì)濕度:95%Rh,非冷凝。
- 海拔:工作時(shí)16,000 ft,非工作時(shí)40,000 ft。
- MTBF:3.37m小時(shí),符合Telcordia - SR332 - issue 3標(biāo)準(zhǔn)。
- 隔離電壓:輸入到輸出4000 VDC,輸入到地2500 VDC。
三、不同型號(hào)輸出參數(shù)
| 型號(hào) | 類型 | 電壓 | 最大負(fù)載 | 最小負(fù)載 |
|---|---|---|---|---|
| VPS1000 - 1012 | 風(fēng)扇冷卻 | 12V | 41.67 A | 0.0A |
| VPS1000 - 1015 | 風(fēng)扇冷卻 | 15V | 41.67A | 0.0A |
| VPS1000 - 1024 | 風(fēng)扇冷卻 | 24V | 41.67 A | 0.0A |
| VPS1000 - 1030 | 風(fēng)扇冷卻 | 30V | 33.33 A | 0.0A |
| VPS1000 - 1048 | 風(fēng)扇冷卻 | 48V | 20.83 A | 0.0A |
| VPS1000 - 1058 | 風(fēng)扇冷卻 | 58V | 17.24A | 0.0A |
四、引腳連接
| 引腳 | 連接說明 |
|---|---|
| J1 | AC LINE、NEUTRAL、EARTH |
| J2 | +VE、-VE |
| J3 | GND、5V AUX、PGPF、VS - 、VS + 、GND、RMT、CL2、CL1、LS |
| J10, J11(風(fēng)扇輸出) | +VE、-VE |
五、機(jī)械規(guī)格
1. 連接器
- AC輸入連接器(J1):TE Connectivity的NC6 - P107 - 03。
- DC輸出連接器(J2):6 - 32英寸Screw Pan HD,可適配Ring Tongue Terminal AMP : 8 - 31886 - 1,16 AWG(最大)電線可壓接。
- 信號(hào)連接器(J3):Molex的22 - 23 - 2101,適配22 - 01 - 2107,引腳為08 - 50 - 0113。
- J10, J11(風(fēng)扇輸出):TE Connectivity AMP Connectors,CONN HEADER VERT 2POS 2.54MM,MPN為640456 - 2,適配3 - 641535 - 2/ TE Connectivity AMP Connectors或0022013027 / MOLEX,壓接08 - 50 - 0114/ MOLEX。
2. 尺寸與重量
尺寸為5.0x 9.51 x 1.61英寸(127x 241.5x41 mm),重量為1.3 kg。
六、EMC安全
| 該電源在電磁兼容性和安全方面表現(xiàn)出色,各項(xiàng)參數(shù)均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn): | 參數(shù) | 條件/描述 | 標(biāo)準(zhǔn) |
|---|---|---|---|
| 傳導(dǎo)發(fā)射 | EN 55032 | Class B | |
| 輻射發(fā)射 | EN 55032 | Class A(Class B需外部磁芯K5B RC 25x12x15 - M或等效) | |
| 輸入電流諧波 | EN61000 - 3 - 2 | Class A | |
| 電壓波動(dòng)和閃爍 | EN61000 - 3 - 3 | 符合 | |
| ESD抗擾度 | EN 61000 - 4 - 2 | A | |
| 輻射場抗擾度 | EN61000 - 4 - 3 | A | |
| 電快速瞬變抗擾度 | EN 61000 - 4 - 4 | A | |
| 浪涌抗擾度 | EN 61000 - 4 - 5 | A | |
| 傳導(dǎo)抗擾度 | EN 61000 - 4 - 6 | A | |
| 磁場抗擾度 | EN61000 - 4 - 8 | A | |
| 電壓暫降、中斷 | EN 61000 - 4 - 11 | A&B |
同時(shí),該電源獲得了CE認(rèn)證,符合LVD指令,通過了Nemko、UL、C - UL等認(rèn)證,安全標(biāo)準(zhǔn)為IEC/EN62368 - 1, ED 2、UL62368、CSA C22 - 2 NO - 62368 - 1等。
七、信號(hào)說明
1. 電源良好/電源故障信號(hào)
延遲為0.1 s到0.5 s,電源良好時(shí)為TTL信號(hào),主輸出達(dá)到設(shè)定值的90%后變高;電源故障時(shí),在交流電源關(guān)閉且主輸出降至設(shè)定值的90%之前至少1ms變低。
2. 遠(yuǎn)程感應(yīng)
可補(bǔ)償200 mV的壓降。
3. 遠(yuǎn)程開/關(guān)
J3的引腳6和引腳7可用于遠(yuǎn)程開/關(guān),短接引腳6和引腳7可啟用主輸出,斷開則禁用。同時(shí),引腳7上的+5V可關(guān)閉主輸出。
4. OCP極限設(shè)置
需短接J3的引腳8和引腳9。
八、降額曲線
不同輸出電壓的降額曲線有所不同,在30 - 50 °C之間,降額率為0.833%/°C;高于50 °C時(shí),降額率為2.5%/°C。在實(shí)際應(yīng)用中,工程師們需要根據(jù)具體的工作溫度和輸出電壓來合理使用電源,以確保其性能穩(wěn)定。
九、電流共享安裝與設(shè)置
1. 安裝要點(diǎn)
在系統(tǒng)中安裝和設(shè)置并聯(lián)電源時(shí),所有電源必須使用單個(gè)遠(yuǎn)程感應(yīng)點(diǎn),且電源之間的遠(yuǎn)程感應(yīng)電壓必須調(diào)整到1%以內(nèi),以確保電源在1%的捕獲窗口內(nèi),否則電流共享效果不佳。
2. 設(shè)置步驟
- 將負(fù)載電纜連接到每個(gè)電源的輸出端。
- 以雙絞線方式將遠(yuǎn)程感應(yīng)線連接到負(fù)載,所有并聯(lián)電源必須使用共同的遠(yuǎn)程感應(yīng)點(diǎn)。
- 連接所有電源J3連接器上的“LS”信號(hào)(引腳10)。
- 將每個(gè)電源的遠(yuǎn)程感應(yīng)電壓調(diào)整到額定輸出電壓的1%以內(nèi),或重新調(diào)整到所需的設(shè)定點(diǎn)(調(diào)整時(shí)需關(guān)閉其他并聯(lián)電源)。
- 可通過霍爾效應(yīng)直流電流探頭監(jiān)測每個(gè)電源的輸出電流來驗(yàn)證電源之間的電流共享情況,電源應(yīng)在總負(fù)載電流的10%以內(nèi)進(jìn)行共享。
- 三個(gè)單元并聯(lián)時(shí)的最大推薦功率輸出為2700W。電流共享電路的捕獲窗口電壓為額定輸出電壓的+/- 1%,若其中一個(gè)電源的輸出遠(yuǎn)程感應(yīng)電壓調(diào)整到1%窗口之外,電源將無法實(shí)現(xiàn)良好的電流共享。
這款1000W工業(yè)電源在設(shè)計(jì)上充分考慮了工業(yè)應(yīng)用的各種需求,具備多種功能和良好的性能表現(xiàn)。電子工程師們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體的使用場景和要求,合理選擇和使用該電源,以確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。大家在使用這類電源時(shí),有沒有遇到過什么特別的問題呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。
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電源設(shè)計(jì)
+關(guān)注
關(guān)注
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