Практически съвет Технически критерии за избор на захранване

Актуални статии от "заглавия"

съвет

  • 5G и LPWAN
  • Автономни системи
  • Квантов компютър
  • RISC-V
  • Изследвания и наука
  • Настрани погледи

Актуални статии от "Технологии"

  • Цифрови компоненти
    • Микроконтролери и процесори
    • Други цифрови интегрални схеми
    • Съхранение
  • Аналогова технология
    • Аналогови съвети
    • A/D конвертор
    • RF и безжични
    • Линейни компоненти
    • Сензори
    • Поколение на часовника
  • Пасивни компоненти
  • Електромеханика
    • Кутии и шкафове
    • Превключватели и релета
    • Технология на свързване
    • Термично управление
  • Интерфейс човек-машина
  • LED и оптоелектроника

Актуални статии от "Разработка на хардуер"

Актуални статии от "AI & Intelligent Edge"

  • Вградени системи
    • Вградени дъски
    • Вградени компютри
    • Инструменти и софтуер
  • IoT
  • IoT свързаност
  • Raspberry PI & SBC

Актуални статии от "Вградени и IoT"

  • Силова електроника
  • Управление на енергията
  • Съвети за захранване
  • Защита на веригата
  • Захранвания
  • Литиево-йонни батерии

Актуални статии от "Power-Design"

Актуални статии от "FPGA & SoC"

  • Технология на електрическото задвижване
  • Енергийна ефективност
  • функционална безопасност
  • Дизайн на платка
  • Сигурност
  • Бележки за дизайна
  • Уебинари
  • Бяла хартия

Актуални статии от "специализирани теми"

Актуални статии от "Измерване и тестване"

  • Потребителска електроника
  • Индустрия и автоматизация
    • Обработка на изображение
    • Индустрия 4.0
    • Индустриални мрежи
    • SPS и IPC
  • Медицинска електроника
  • Интелигентен дом и сграда
  • Интелигентна мобилност
  • Електромобилност
  • Tele- и Datacom

Актуални статии от "Индустрии и приложения"

Актуални статии от "Производство на електроника"

  • Китай
  • Корона криза
  • Управление и лидерство
  • Свински цикъл
  • Стартова сцена
  • Закон
  • Компании
  • Икономическа политика

Актуални статии от "Управление и пазари"

Практически съвет: Технически критерии за избор на захранващ блок

Настройка на приложението, работна честота, намаляване, толеранс на мрежата и натоварване, модел на натоварване, остатъчна пулсация, EMI, одобрение и други изисквания правят дизайна на захранването досаден.

Фирми по темата

Фигура 1: Условия за избор на захранване.

Захранването често е доведено дете в разработката на системата. Според девиза: Захранването трябва само да намали напрежението безопасно до (обикновено по-ниско ниво). Едва когато разработчикът изключи лабораторното захранване на работното място и се погрижи за серийното захранване, сложността на темата става ясна. Но тогава често е твърде късно, което води до закъснения и избягващи разходи. Захранващият блок е част от конгломерат от технически, търговски и нормативни изисквания. Тази статия ще се фокусира основно върху техническите подробности.

Кои са най-често срещаните гранични условия по време на проектирането на захранващите устройства с превключен режим? От гледна точка на разработчика, най-важните параметри са изходното напрежение (я) и мощност, входно напрежение, одобрения и размер. Дори само с тези пет параметъра, по-точното определение е от съществено значение. За тази цел са посочени основните характеристики.

Захранващо напрежение и работна честота: Захранващото напрежение на захранващ блок се определя от номиналната стойност на входното напрежение, напр. 100 до 240 VAC и работната зона. Това обикновено се показва с допустими отклонения от +/- 10%, което води до диапазон на входното напрежение от 90 до 264 VAC. Същото се отнася за работната честота с 50 до 60 Hz като номинална стойност и, аналогично, 47 до 63 Hz като работен диапазон.

Намаляване на входното напрежение: В зависимост от захранващия блок, състоянието на охлаждане (активно или без вентилатор), температурата и мощността, непрекъснатата мощност трябва да бъде намалена в долния диапазон на входното напрежение. Такова намаляване на входното напрежение е показано в листа с данни и може да изглежда като показаното на Фигура 2 например.

Ако се гарантира, че клиентите работят само с устройствата в Европа, горепосоченото захранване може да бъде заредено почти 100%. Ако обаче се предполага, че експлоатация в световен мащаб се извършва и в САЩ или Япония, захранващият блок може да осигури само 70% от възможната мощност.

Изходна мощност: С изходната мощност на параметъра трябва да се прави разлика между непрекъсната и пикова мощност (пикова). Спецификацията на пиковата мощност представлява интерес, ако приложението изисква високи пускови токове, например от двигатели. В допълнение към чистата стойност на пиковата мощност трябва да се вземат предвид и продължителността и честотата на повторение (работен цикъл).

Номинална мощност и максимална мощност: За захранвания с множество напрежения често се определя съответната номинална мощност на изход. Тогава общата мощност на изходите обикновено води до номиналната мощност на захранването. Обикновено всеки изход може да бъде постоянно подложен на по-големи натоварвания. Тази стойност, която често се определя като максимална мощност, позволява изместването на изхода между отделните изходи, при условие че общата мощност е в рамките на спецификацията на захранването.

Допустими отклонения на напрежението: При избора на захранващ блок трябва да се вземат предвид и допуските на напрежение, в зависимост от приложението. Те могат да бъдат разделени на следните групи:

Остатъчна пулсация: Параметричната остатъчна пулсация се дължи до голяма степен на първичното тактиране на превключващия регулатор и мрежовата честота. Ако трябва да се измери остатъчната пулсация (наричана още пулсация), се препоръчва да свържете линиите към товара с малък електролитен кондензатор, успореден на керамичен или фолиоден кондензатор. В противен случай разсейването и свързването в тестовата сонда с висока устойчивост ще доведат до неправилни стойности, които са значително над реалната остатъчна пулсация.

Околна температура и работна температура: Много важна, но често пренебрегвана точка от проектирането е околната температура/работната температура и условията на охлаждане. Особено за приложения с конвективно охлаждане и по-високи температури, това вероятно е параметърът с най-голямо влияние върху избора на захранването. Докато захранващите устройства с активно охлаждане все още са сравнително лесни за параметризиране, при конвекционно охлажданите системи трябва да се спазват следните условия: околна температура, позиция на монтажа, изходна мощност и условия на охлаждане. Основата за това е кривата на намаляване на температурата от листа с данни за захранващия блок. Той се основава на фактор, който трябва да се вземе предвид в%/K от определена начална температура. При някои производители стойността се дава само в текстов вид. До този момент работната температура няма влияние върху изходната мощност на захранващия блок. Типичните пазарни стойности са -2,5%/K от 40 ° C или 50 ° C нагоре.

В следващия пример трябва да се гарантира непрекъсната мощност от 45 W при 70 ° C при работа без вентилатор. Има три различни захранващи блока, от които можете да избирате: 90 W захранващ блок с -2,5%/K от 50 ° C, 60 W захранващ блок с -2,5%/K от 50 ° C и 60 W захранващ блок MPE-S065 с -0,75%/K от 50 ° C. Тези намаляващи фактори, които на пръв поглед изглеждат много сходни в информационния лист, водят до значителни разлики в практиката. Необходимата мощност от 45 W при 70 ° C е току-що постигната с 90 W захранващ блок, докато 60 W захранващият блок може да бъде натоварен само с 30 W при 70 ° C. Захранването MPE-S065, макар номинално само 60 W, може да бъде постоянно заредено с 51 W при 70 ° C и по този начин има резерви от необходимите 45 W.

Независимо дали намалява входното напрежение или температурата, захранващият блок не намалява самата мощност. Той дори ще работи при тези условия за определено време, но експлоатационният живот ще бъде силно ограничен. Поради това отговорният разработчик трябва да провери дали избраният захранващ блок също може да работи безопасно при най-лошите условия.

Ситуация с инсталирането: Очевидно е, че конвекционно охлажданият захранващ блок, който също е монтиран над главата, трябва да работи при различни температурни условия от захранващия блок с компонентите нагоре. Има основно три варианта за определяне на влиянието на различните монтажни позиции:

  • Вариант 1: Производителят е определил температурни ограничения за определени компоненти.
  • Вариант 2: Производителят предлага симулация на приложение, с което той симулира условията на работа на клиента (като температура, монтаж и режим на натоварване). Използвайки измервания, той може да направи точни изявления дали захранващият блок трябва да се използва при тези условия.
  • Вариант 3: Производителят вече е записал различни условия за инсталиране в своя информационен лист.

Трябва да се вземе предвид различна позиция на монтаж, както и капак, който пречи на свободната конвекция. Това бързо води до отклонения от 10% до 20% в сравнение с нормалното положение на монтажа. Особено в такива специални ситуации на приложение, най-безопасният начин да намерите идеалния захранващ блок е да настроите приложението заедно с производителя.