ספקי-כוח אמינים למסילות DIN‏ הבנויים עבור התעשיות של היום

פעולות תעשייתיות מכל הסוגים - כולל ייצור רכיבים בדידים ותהליכי ייצור, מערכות אנרגיה מתחדשת, טלקומוניקציה ותשתיות IT - זקוקות להספקת-כוח יציבה ואמינה. יחידות הספקת-כוח (PSUs‏) מספקות יכולת זו על ידי שימוש במתח כניסה (AC‏ או DC‏) והמרתו לצורה וליציאת המתח הנדרשות עבור המערכת.

קריטריונים עבור PSUs וממירים עבור מסילות DIN

ממירי AC/DC של היום צריכים להיות בטוחים, יעילים, חסכוניים באנרגיה, אמינים וקטנים משמעותית לעומת קודמיהם. בנוסף לעבודה עם עומסים אינדוקטיביים או קיבוליים ביותר, ממירי ספקי כוח AC/DC ברמה תעשייתית חייבים לעמוד בפני נחשולי כניסת AC חמורים שנוצר עקב הפעלה וכיבוי של מכונות כבדות. הם גם צריכים לפעול בתחומי פעולה רחבים של טמפרטורה ומתח כניסה.

ספקי-כוח למסילות DIN‏ העומדים בתקני מכון התקנים הגרמני (DIN‏) ומיועדים עבור ממסרים, מפעילים (Actuators‏), שסתומים ומערכות ניטור ובקרה, עומדים בקריטריונים אלה.

ממיר ההספק החשמלי מותקן על מסילת DIN, פס מתכת סטנדרטי שניתן לחתוך לאורכים נוחים ולהבריג לתוך ארונות או קירות (איור 1).

איור 1: התקנה טיפוסית על מסילת DIN (מקור התמונה: RECOM‏)

בעוד ש-PSUs‏ למסילות DIN‏ מציעים מספר יתרונות, התנאים שבהם הם פועלים דורשים מאפיינים מיוחדים נוספים. הם זקוקים לחיי פעולה ארוכים מכיוון שהם בדרך כלל עובדים באופן פעולה רצופה, גם כאשר קו ייצור מושבת. הם גם דורשים נצילות גבוהה - גם בעומס וגם בהמתנה - כדי לחסוך באנרגיה ולמזער את פליטת החום הפנימית. בנוסף, הם זקוקים להגנה מפני תנודות תת-מתח ומתח-יתר, נחשולי מתח, קצרים, עומסי-יתר וטמפרטורות חריגות.

ספקי הכוח LED AC/DC בהרכבת-שלדה סדרת RACPRO1‏ הם PSUs‏ למסילות DIN של RECOM Power‏ העומדים במאפיינים אלו ולמעלה מכן. תחום טמפרטורות הפעולה הוא מ- C‏°‏40‏- עד C‏°‏70‏+ כאשר ההספק המקסימלי הוא ב-60°C‏+. צריכת האנרגיה שלהם נשארת מינימלית באופן המתנה בגלל צריכת ההספק המופחתת שלהם ללא עומס, הנעה בין 1 ל-3 וואט בהתאם להספק היציאה של ספק-הכוח.

יתרונות נוספים של מערכת מסילות DIN

ההרכבה הסטנדרטית של מסילת DIN מאפשרת הרכבה מהירה וקלה מכיוון ש-PSU יכול פשוט להיצמד למסילה ללא צורך בכלים. מסילת DIN חוסכת מקום ומהנדסי התכנון יכולים לארוז הרבה ציוד בגודל סטנדרטי בצפיפות בשטח קטן.

בנוסף, מסילות DIN‏ התפתחו במהלך השנים כדי להתחשב בגדלים המשתנים של רכיבים חשמליים. הרוחבים והגדלים של המסילות מתאימים ל-PSUs של ימינו, כשהמשמעות היא שמהנדסי התכנון יכולים לבחור בקלות את ה-PSUs הנדרשים כדי להגדיר מערכות מורכבות ולהתאים אותם לחלל סטנדרטי. בנוסף, מסילות DIN יכולות לארח סוגים שונים של רכיבים יחד, כך שניתן להגדיר ספקי כוח עבור מכונות רבות ביעילות, לעתים קרובות על אותו פס מתכת.

בחירת ה-PSU המתאים עבור מסילת DIN

מערכות אוטומציה תעשייתיות מורכבות עשויות לדרוש מגוון של PSUs כדי להתאים עבור צורכי הספקת-הכוח שלכם. הבחירה תהיה תלויה בגורמים שונים, כולל מפרטים חשמליים כגון תחום מתחי הכניסה והיציאה והזרם המקסימלי הנדרשים.

סדרת RACPRO1 של RECOM Power (איור 2) היא קבוצה של PSUs עבור מסילות DIN עם המרה ממתחי כניסה AC ו-DC כאחד. לדוגמה, סדרות RACPRO1‏, T240‏, T480‏ ו-T960‏ כוללות תחום מתחי כניסה אוניברסלי AC ו-DC מ-_AC‏V‏ 320‏ x‏ 3‏ עד _AC‏V‏ 575‏ x‏ 3‏, ו-_DC‏V‏ 430‏ עד _DC‏V‏ 850‏. הם זמינים בדירוגי הספק של W‏ 240‏, W‏ 480‏ ו-W‏ 960‏ ומחווני העומס ב-T480 ו-T960 מאפשרים קביעה מהירה של אחוז זרם היציאה הנונמינלי. שתי היחידות מאפשרות בחירה בין אופן זרם קבוע (CC) עבור משימות כמו יישומי טעינת סוללות לבין אופן שיתוף עומס עבור פעולה במקביל.

איור 2‏: סדרות RACPRO1‏, T240‏, T480‏ ו-T960‏ כוללות תחום מתחי כניסה אוניברסלי AC ו-DC מ-_AC‏V‏ 320‏ x‏ 3‏ עד _AC‏V‏ 575‏ x‏ 3‏, ו-_DC‏V‏ 430‏ עד _DC‏V‏ 850‏, והן זמינות בקטגוריות הספק של W‏ 240‏, W‏ 480‏ ו-W‏ 960‏. (מקור התמונה: RECOM‏)

ספקי הכוח RACPRO1-T משיגים נצילות של עד 97.1%, המאפשרת צפיפות הספק גבוהה בתכן קומפקטי. הם זמינים ברוחב של 43 מ"מ, 52 מ"מ ו-80 מ"מ. יש להם הפסדי הספק נמוכים והם מציעים חיי שירות העולים על 80,000 שעות.

יש להם גם חסינות נחשולים של עד kV‏ 6‏ בכניסה שלהם והגנת מתח הפוך של מעל V‏ 35‏ ביציאה שלהם. תחום הטמפרטורות המורחב שלהם של C‏°‏40‏- עד C‏°‏70‏+ הופך אותם לאידיאליים עבור מערכים תעשייתיים ויישומי חוץ.

בנוסף, ספקי-הכוח למסילות DIN‏ RACPRO1‏ של RECOM‏ משלבים שני ערוצי ארובה (Flue) נפרדים המנצלים את אפקט הארובה כדי להציע פעולה ב-%‏100‏ הספק עד טמפרטורת סביבה של C‏°‏60+‏. אפקט הארובה מתרחש כאשר עמוד אנכי של אוויר חם עולה, ויוצר זרם אוויר טבעי היכול להוריד משמעותית את הטמפרטורה הפנימית של רכיבים חמים.

סדרת e-Fuse‏ RACPRO1-4SP‏

כמו כן תחת מטריית RACPRO‏ נמצאת גם סדרת RACPRO1-4SP‏, הכוללת מתגי עומס של נתיך אלקטרוני (e-Fuse) עם 4 ערוצים שנועדו לספק הגנה עצמאית מפני זרם-יתר עבור כל ערוץ (איור 3). אלה כוללים ניטור זרם בזמן-אמת ומחווני סטטוס LED כדי לפשט את הדיאגנוסטיקה. כל ערוץ פועל באופן עצמאי, ומבטיח את אמינות המערכת גם כאשר מתרחשות תקלות. התכן משלב הפעלה הדרגתית להגבלת זרם ההתנעה וכיבוי בסדר-הפוך כדי לתעדף עומסים חיוניים. אופני עומס-יתר מתכווננים מאפשרים תצורת מערכת גמישה.

איור 3: סדרת RACPRO1-4SP היא של מתגי עומס e-Fuse עם 4 ערוצים עם בקרת גבול זרם-יתר עצמאי וחיווי זרם היציאה בזמן-אמת. (מקור התמונה: RECOM)

ה- RACPRO1 e-Fuses תומכים ב-A‏ 5‏ או A‏ 10‏ לכל ערוץ, עם הגברת הספק של 150% עד חמש שניות כדי להתמודד עם נחשולי עומס זמניים. עבור אירועי זרם-יתר קצרי-זמן, הם יכולים להחזיק בעומס יתר של 150% עד ms‏ 120‏ תוך הפחתת הפעלות לא הכרחיות. הסדרה מבטיחה אמינות גבוהה עם תוחלת חיים של מעל 80,000 שעות ב-C‏°‏40‏, מציעה התקנה יעילה עם הדקי דחיפה-פנימה ללא כלים, ויש לה מחברי כניסה/יציאה בזוגות ההופכים את החיווט והשרשור ב-Daisy chain‏ בין מספר מודולים למהיר ויעיל.

יישומים עבור סדרת RACPRO1

סדרת RACPRO1 יכולה לשמש במגוון רחב של יישומים, כולל:

• אוטומציה תעשייתית וייצור חכם
• אנרגיה מתחדשת ומיקרו-רשתות-חשמל
• תשתיות, הנדסת תנועה וערים חכמות
• מערכות חלוקת הספקת-כוח ואחסון סוללות
• ציוד בדיקות ומדידות

סיכום

התהליכים התעשייתיים של היום דורשים מערך מורכב של ספקי-כוח עבור ציוד עם דרישות זרם ומתח רחבות. מכיוון שאוטומציה תעשייתית משלבת מספר רב יותר של חיישנים, ספקי-כוח חייבים להיות מסוגלים לעבוד בתוך חללים מוגבלים וסביבות קשות. סדרת RACPRO1 של RECOM עומדת באתגרים התובעניים הללו ומספקת ביעילות כוח אמין ועקבי כדי לשמור על המערכות בפעולה.