Tápellátás Gyorsabban a megfelelő tápegységhez; Tápfeszültség-átalakító; Electronicsnet
2018. október 03., 10:45 | Heidrun Seelen és Frank Cubasch
Miért működik azonnal néhány áramellátás, és miért mások kemények és unalmasak? Miután a fejlesztő kikapcsolta laboratóriumi tápellátását és gondoskodott a rendszere tényleges tápellátásáról, nyilvánvalóvá válik a téma bonyolultsága. Mit kell tenni?
Az áramellátást gyakran a rendszerfejlesztés mostohagyerekének tekintik - a mottóhoz híven: A tápegységnek csak biztonságosan kell csökkentenie a hálózati feszültséget általában alacsonyabb szintre. Mivel a tápegység megfelelő megválasztása nem annyira triviális, mint az első lépésnél látszik. Sokkal bonyolultabb, mint csak a helyes feszültség beállítása a laboratóriumi tápegységen. Ha egy fejlesztő csak a fejlesztési folyamat végén gondoskodik róla, gyakran késő. Ennek késedelme és elkerülhető költségei vannak. Mivel az áramellátó egységet a műszaki, kereskedelmi és normatív követelmények (1. kép). Ez a cikk elsősorban a technikai részletekre összpontosít.
A fejlesztő szempontjából a legfontosabb paraméterek egy vagy több kimeneti feszültség, valamint maximális áramerősségük, bemeneti feszültségük, jóváhagyásaik és méretük. A mindössze öt paraméter mellett is elengedhetetlen a pontos meghatározás:
1. ábra: A tápegység kiválasztásának határfeltételei változatosak és többdimenziósak.
Tápfeszültség és frekvencia: A tápegység tápfeszültségét a bemeneti feszültség névleges értéke (pl. 100 V és 240 VAC) és a működési tartomány határozza meg. Általában ± 10% -os tűréshatárok alkalmazandók, aminek eredményeként a bemeneti feszültségtartomány 90–264 V. Hasonlóképpen, a 47 Hz és 63 Hz közötti működési tartomány vonatkozik az 50 Hz és 60 Hz közötti névleges hálózati frekvenciára.
Bemeneti feszültség: A tápegységtől, a hűtéstől (aktív vagy ventilátor nélküli), a környezeti hőmérséklettől és a terheléstől függően a folyamatos kimenetet az alacsonyabb bemeneti feszültségtartományban kell csökkenteni. Az ilyen levezetést az adatlap mutatja (2. kép).
2. ábra: Alacsonyabb bemeneti feszültség mellett a tápegység nem tudja folyamatosan leadni a teljes kimeneti teljesítményt (a kimenő teljesítmény a bemeneti feszültségen keresztül).
Ha garantált, hogy az ügyfelek csak Európában működtetik az eszközöket, akkor ez megtehető 2. kép a leírt tápegységet szinte folyamatosan terhelje a névleges teljesítmény 100% -án. Ha azonban globális működést feltételezünk az USA-ban vagy Japánban is, akkor az áramellátó egység hosszú távon csak a névleges teljesítmény körülbelül 70% -át tudja biztosítani.
Kimeneti teljesítmény: A kimeneti teljesítmény tekintetében meg kell különböztetni a folyamatos és a rövid távú csúcsteljesítményt. A csúcsteljesítmény specifikációja akkor érdekes, ha az alkalmazás nagy indítási áramokat igényel, például elektromos hajtásokat. A csúcsteljesítmény tiszta értéke mellett annak időtartamát és ismétlődési gyakoriságát (munkaciklus) is figyelembe kell venni.
Teljesítmény több kimeneti feszültséggel: Több kimeneti feszültségű tápegységeknél minden egyes kimenethez gyakran meghatároznak egy megfelelő névleges teljesítményt. Ezek összege általában a tápegység névleges teljesítményét eredményezi. Általában az egyes kimenetek hosszabb távon nagyobb terheléseknek is ki lehetnek téve. Meg kell azonban jegyezni, hogy a teljesítmény csak az egyes kimenetek között változik, de a teljes teljesítmény állandó marad. Asztal 1 Ezt mutatja a Magic Power Technology ventilátor nélküli MPI-815H, öt kimeneti feszültségű és 150 W névleges kimenő teljesítménnyel rendelkező tápegység.
Kimeneti feszültség Névleges terhelés Maximális terhelés Különbség 5 V55 W70 W + 27% 12 V60 W120 W + 100% -12 V6 W12 W + 100% 3,3 V25 W40 W + 60% 5 V (készenléti állapotban) 4 W8 W + 88% összesen 150 W250 W (!) + 66 %
1. táblázat: A névleges és a maximális teljesítmény aránya az MPI-815H példájával, egy 150 W-os tápegység a Magic Power Technology-tól.