Napájanie Rýchlejšie pre správny napájací zdroj; Prevodník napájacieho napätia; Electronicsnet

3. októbra 2018, 10:45 | Heidrun Seelen a Frank Cubasch

správny

Prečo niektoré napájacie zdroje fungujú hneď a prečo sú iné náročné a zdĺhavé? Keď vývojár vypne napájanie z laboratória a postará sa o skutočné napájanie svojho systému, prejaví sa zložitosť témy. Čo robiť?

Napájací zdroj sa často považuje za nevlastného syna vývoja systému - podľa hesla: Napájací zdroj musí iba bezpečne znížiť sieťové napätie na všeobecne nižšiu úroveň. Pretože správny výber napájacieho zdroja nie je taký triviálny, ako sa javí v prvom kroku. Je to oveľa zložitejšie ako len nastavenie správneho napätia na laboratórnom zdroji napájania. Ak sa o to vývojár postará až na konci vývojového procesu, je často neskoro. Výsledkom sú oneskorenia a náklady, ktorým sa dá vyhnúť. Pretože jednotka napájania je zachytená medzi technickými, obchodnými a normatívnymi požiadavkami (Obrázok 1). Tento článok sa zameria hlavne na technické podrobnosti.

Z hľadiska vývojára sú najdôležitejšími parametrami jedno alebo viac výstupných napätí, ako aj ich maximálny prúd, vstupné napätie, schválenie a veľkosť. Aj pri týchto piatich parametroch je nevyhnutná presná definícia:

Obrázok 1: Okrajové podmienky pre výber napájacieho zdroja sú rozmanité a viacrozmerné.

Napájacie napätie a frekvencia: Napájacie napätie napájacej jednotky je definované menovitou hodnotou vstupného napätia (napr. 100 V až 240 VAC) a pracovným rozsahom. Spravidla platia tolerancie ± 10%, čo vedie k rozsahu vstupného napätia 90 V až 264 V. Podobne platí pracovný rozsah 47 Hz až 63 Hz pre menovitú frekvenciu siete 50 Hz až 60 Hz.

Vstupné napätie: V závislosti od napájacieho zdroja, chladenia (aktívneho alebo bez ventilátora), teploty okolia a záťaže musí byť trvalý výkon znížený v dolnom rozsahu vstupného napätia. Takéto zníženie výkonu je uvedené v údajovom liste (obrázok 2).

Obrázok 2: Pri nižších vstupných napätiach nemôže jednotka napájania nepretržite poskytovať plný výstupný výkon (výstupný výkon prostredníctvom vstupného napätia).

Ak je zaručené, že zákazníci prevádzkujú tieto zariadenia iba v Európe, bolo by to možné vykonať v obrázok 2 zaťažte opísanú napájaciu jednotku takmer nepretržite 100% menovitého výkonu. Ak sa však má predpokladať globálna prevádzka aj v USA alebo Japonsku, môže napájací zdroj dlhodobo poskytovať iba asi 70% menovitého výkonu.

Výstupný výkon: Pokiaľ ide o výstupný výkon, je potrebné rozlišovať medzi nepretržitým a krátkodobým špičkovým výkonom. Špecifikácia špičkového výkonu je zaujímavá, keď aplikácia vyžaduje vysoké štartovacie prúdy, napríklad elektrické pohony. Okrem čistej hodnoty špičkového výkonu treba brať do úvahy aj jeho trvanie a frekvenciu opakovania (pracovný cyklus).

Výkon s viacerými výstupnými napätiami: V prípade napájacích zdrojov s viacerými výstupnými napätiami je pre každý výstup často definovaný zodpovedajúci nominálny výkon. Ich súčet zvyčajne vedie k menovitému výkonu napájacej jednotky. Spravidla môže byť každý výstup dlhodobo vystavený vyššiemu zaťaženiu. Treba však poznamenať, že výkon sa posúva iba medzi jednotlivými výstupmi, ale celkový výkon zostáva konštantný. stôl 1 Ilustruje to MPI-815H bez ventilátora od Magic Power Technology, napájací zdroj s piatimi výstupnými napätiami a menovitým výstupným výkonom 150 W.

Výstupné napätie Nominálne zaťaženie Maximálne zaťaženie Rozdiel 5 V55 W70 W + 27% 12 V60 W120 W + 100% -12 V6 W12 W + 100% 3,3 V25 W40 W + 60% 5 V (pohotovostný režim) 4 W8 W + 88% celkom 150 W250 W (!) + 66 %

Tabuľka 1: Pomer nominálneho a maximálneho výkonu na príklade MPI-815H, napájacieho zdroja 150 W od spoločnosti Magic Power Technology.