Bộ nguồn - Power Supply Units

Các vấn đề cơ bản cần biết về Bộ nguồn (điện) - Power supply units trong máy móc công nghiệp

Mặc dù nguồn cung cấp điện vẫn tiếp tục phát triển tốt hơn, các thiết bị này vẫn phải cần được chỉ định và kết nối chính xác.
Các vấn đề cơ bản cần biết về Bộ nguồn (điện) - Power supply units trong máy móc công nghiệp
Một loạt các loại bộ nguồn điện thường được yêu cầu để vận hành máy móc công nghiệp. Điều này bao gồm điện áp dòng điện của nhà máy xuống đến các thiết bị điện tử-nguồn cung cấp năng lượng-được sử dụng để chuyển đổi điện áp ac sang điện áp dc. Không chỉ là loại nguồn cung cấp năng lượng quan trọng, nhưng các yêu cầu cho ứng dụng phải được hiểu.

Có rất nhiều cấu hình cung cấp điện đã sẵn sàng cho quá trình tự động hoá công nghiệp như bộ chuyển đổi điện AC cho máy tính xách tay hoặc màn hình, nguồn điện benchtop để kiểm tra chính xác và chuyển đổi dc / dc cho các mục đích đặc biệt như cung cấp điện áp thấp hơn từ cung cấp số lượng lớn. Tuy nhiên, các nguồn cung cấp điện không được kiểm soát, tuyến tính và chuyển mạch được thiết kế cho bảng điều khiển hoặc đường ray DIN, được thảo luận ở đây do sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.

Nguồn cung cấp không được kiểm soát có thể được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi độ tin cậy cao, chi phí thấp và dòng điện cao. Chúng là sự lựa chọn tốt cho các ứng dụng quy nạp không yêu cầu phải có quy định chặt chẽ về điện áp ra hoặc dạng sóng như động cơ dc, đèn chỉ báo, solenoid và rơ le. Mặc dù các nguồn cung cấp điện không được kiểm soát rất gồ ghề, hầu hết các ứng dụng công nghiệp sử dụng nguồn điện tuyến tính hoặc chuyển mạch.

Việc cung cấp điện tuyến tính đã từng rất phổ biến-40 năm trước đây - nhưng vẫn còn một số ứng dụng cho nó. Ví dụ, nếu ứng dụng đòi hỏi dòng điện lớn, chẳng hạn như khởi động động cơ dc, máy biến áp lớn, bộ chỉnh lưu sóng toàn bộ, tụ điện lớn và bộ điều chỉnh được tìm thấy trong các nguồn cung cấp tuyến tính này có thể hoạt động tốt. Nó cũng được thúc đẩy như là nguồn điện áp dc sạch với gợn điện áp đầu ra rất thấp và tiếng ồn. Tuy nhiên, bất chấp những lợi thế về nguồn cung cấp tuyến tính và chi phí thấp, kích thước, trọng lượng và hiệu suất thấp vẫn là lựa chọn thứ hai của các ứng dụng cung cấp điện công nghiệp-nơi cung cấp nguồn chuyển mạch tỏa sáng.

Nguồn cung cấp điện chuyển đổi là nguồn cấp điện phổ biến nhất cho các ứng dụng công nghiệp hiện nay. Trong khi điện tử phức tạp hơn, chuyển đổi điện áp đầu vào AC thành tần số cao, điện áp thấp DC, nó nhỏ hơn nhiều và hiệu quả. Hầu hết các nguồn điện chuyển mạch chỉ có 25% kích thước của một nguồn cung tuyến tính tương đương, và chúng có hiệu quả hơn 25%. Điều này làm cho việc chuyển đổi nguồn điện là lựa chọn tốt nhất cho hầu hết các ứng dụng công nghiệp.
 

Thông số kỹ thuật và ghi chú nối

Khi chỉ định bộ nguồn điện, điện áp và dòng điện và cách nó được kiểm soát rõ ràng là rất quan trọng. Trong hầu hết các trường hợp, điện áp đầu vào là phổ quát, chấp nhận 85 đến 264 Vac, 50/60 Hz và các đầu ra tiêu biểu là 5, 12 và 24 Vdc với 24 V phổ biến nhất cho các ứng dụng công nghiệp.

Nguồn cung cấp thường có dải điện áp đầu ra có thể điều chỉnh và bảo vệ quá áp và có thể cảm nhận và tự động điều chỉnh điện áp đầu ra. Đây là những tính năng tốt để có, nhưng undervoltage cũng có thể là một vấn đề, đặc biệt là với một số 5 Vdc TTL mạch. Điều này và nhiều lý do khác làm cho nó thực hành tốt để xem lại các chi tiết kỹ thuật đầu vào của các thiết bị kết nối với nguồn điện. Trong một số trường hợp, cần phải có đầu ra rất sạch, hoặc có thể cần phải được cách ly bằng nguồn cung cấp điện hoàn toàn riêng biệt.

Công suất ra, Watts, của nguồn điện thường được chỉ định không chính xác. Các yêu cầu sức mạnh dc cho các ứng dụng không phải là một đoán. Nó cần phải được tính toán, do đó, đó là một thực tế tốt để liệt kê tất cả các thiết bị sử dụng năng lượng trong một bảng tính và tổng số điện năng yêu cầu tổng cộng.

Ví dụ, mỗi cảm biến 24-Vdc, solenoid và đèn chỉ thị sử dụng một số điện năng. Các thiết bị thông minh, chẳng hạn như ổ đĩa và bộ điều khiển, cũng vậy. Mặc dù mỗi thiết bị 24 Vdc chỉ sử dụng một lượng điện năng nhỏ, với một trăm hay nhiều thứ gì đó, việc sử dụng năng lượng tăng lên nhanh chóng, vì vậy điều quan trọng là phải ghi lại nó và thực hiện tính toán cho các yêu cầu về điện năng. Thay thế là để phát hiện ra lúc khởi động cần cung cấp nguồn điện lớn hơn, nhưng không có đủ chỗ trong bảng điều khiển cho nó. Tính toán những gì cần thiết và tăng công suất dự phòng cho ít nhất 25%. Bạn sẽ cần nó một ngày nào đó.

Khi thiết kế và nối dây với nguồn điện, cách tốt nhất là cung cấp bảo vệ mạch nhánh cho phía dây (đầu vào) của công suất và ít nhất là sự gia nhiệt bổ sung trên đầu ra với chân thông thường. Các cầu chì riêng biệt trên đầu ra cung cấp điện cho các thiết bị đầu vào số, như cảm biến, và các thiết bị đầu ra số, như solenoid, cũng là một cách tốt để cô lập các vấn đề nếu chúng xảy ra. Tuy nhiên, nguồn cung cấp điện thường có bảo vệ quá dòng được tích hợp.

Việc bảo vệ quá dòng điện được xây dựng, phổ biến cho nhiều nguồn điện, có thể giữ đầu cầu chì khỏi bị vấp trong tình trạng quá dòng. Thông qua một loạt các phương pháp, sản lượng hiện tại của nguồn điện bị giới hạn, bằng cách giảm điện áp, khi ngưỡng hiện tại, điển hình là 5% đến 20% trên mức tối đa, được vượt quá. Với việc loại bỏ tình trạng quá tải, phục hồi từ sự bảo vệ giới hạn hiện tại thường là tự động.

Khả năng hạn chế hiện tại cũng có thể xác định nguồn điện được chỉ định. Một số nguồn cung cấp điện có ít dòng điện hiện tại quá tải và khả năng cung cấp năng lượng khác có khả năng inrush rất cao, lên đến 400%. Nếu dòng chảy inrush cao được mong đợi từ các thiết bị kết nối với nguồn điện, kích thước nó cho phù hợp.
 
(theo controldesign)
BÀI VIẾT XEM NHIỀU