ID Blog | Vlastnosti napájecích zdrojů – co potřebujete vědět?

Za 15 minut se dozvíte: jak se liší spínaný zdroj od běžného, ​​proč potřebujete znát výkon a napětí na vstupu a výstupu, co se skrývá za Dynamic Boost, funkce selektivního vypínání pojistek a k čemu slouží příslušenství napájecí zdroje. Bez ztráty času budeme uvažovat pouze průmyslové zdroje s výstupním napětím 24 V DC.

– Vlastnosti napájecích zdrojů – co potřebujete vědět?
podíl
16. června 2020 17:14

Spínaný zdroj – co to je?

Běžný napájecí zdroj je znatelně větší a těžší než spínaný zdroj. Rozměry se liší v důsledku různé frekvence přeměny energie. Běžný zdroj přeměňuje energii s frekvencí sítě 50 Hz, zatímco pulzní zdroj přeměňuje energii s frekvencí přibližně 30 000 Hz. Počet částí energie, která se přemění každou sekundu, je větší, takže velikost hlavní součásti, transformátoru, je zmenšena.

Funkčně se spínaný zdroj vyznačuje ochranou proti zkratu a přetížení a stabilizací výstupního napětí. Tyto funkce mohou být přítomny v běžném napájecím zdroji, ale ve spínaném zdroji jsou k dispozici téměř za nic, protože všechny mohou být převzaty stejným mikroobvodem, který již musí být nainstalován pro řízení procesu konverze.

Výhody spínaného zdroje
– široký rozsah vstupního napětí
– necitlivé na kvalitu vstupního napětí
– menší rozměry a hmotnost

Omezení
— impulsní hluk během provozu, který je typický pro levné napájecí zdroje
– nižší spolehlivost levných zdrojů, která je způsobena složitostí konstrukce

Klíčové vlastnosti

Vstupní napětí
Napětí sítě, ke které je připojen napájecí zdroj. V elektroskříních jsou nejoblíbenější průmyslové zdroje se vstupním napětím 220 V, 50 Hz. Spínané zdroje pracují normálně při vysokém i nízkém napětí, takže vstupní napětí je indikováno v rozsahu např. 85. 265 V, 50. 60 Hz. Některé modely mohou pracovat se střídavým i stejnosměrným napětím.

Výstupní napětí
Napětí na výstupu napájecího zdroje. Ve vztahu k elektroskříním jsou běžné zdroje s výstupem 24 V DC – napájecí napětí pro průmyslové automatizační a řídicí obvody.

Výstupní proud
Proud, při kterém je zajištěn normální provoz napájecího zdroje. Proud spotřebovaný zátěží musí být roven nebo menší než výstupní proud napájecího zdroje. Pokud je spotřebovaný proud zátěže větší než výstupní proud napájecího zdroje, povede to k vypnutí ochrany nebo poklesu napětí. Pokud je výstupní proud neznámý, ale je znám výkon, lze hodnoty přepočítat.

Moc
Odráží počet a výkon zátěží, které může napájecí zdroj dodat energií. Celkový výkon připojených zátěží musí být menší nebo roven výkonu napájecího zdroje.

Pro výběr není nutné znát proud i výkon, protože jsou vzájemně propojeny. V případě potřeby je lze přepočítat:

kde:
P_zatížení — zátěžový výkon, W;
U_out — výstupní napětí zdroje, v našem případě 24 V.

Pokud neexistují žádné další požadavky na napájecí zdroj, stačí znalost těchto charakteristik.

Další funkce

Regulátor napětí
Trimovací rezistor na napájecím panelu upravuje výstupní napětí. Pro zdroj 24 V jsou meze nastavení obvykle 22. 28 V. Používá se pro napájení zátěží s nestandardním provozním napětím a kompenzaci úbytků napětí na dlouhých vedeních.

Kontaktujte DC OK
Normálně otevřený kontakt funguje, pokud je výstupní napětí stabilizované, tzn. v normálním provozním režimu. Kontakt slouží ke vzdálenému sledování provozu napájecího zdroje a také k ovládání zátěže citlivé na napěťové rázy.

Krátkodobé přetížení
Někdy píší Dynamic Boost a záměrně „zapomínají“ překládat. Například v sortimentu naší prodejny jsou zdroje Phoenix Contact řady KVNT, které umožňují přetížení 50% po dobu 5 sekund a jednotky QUINT umožňují 100% přetížení po dobu stejných 5 sekund.

Konstantní výkonové přetížení
Nebo Static Boost. Výrobce záměrně podhodnocuje jmenovitý výkon jednotky, aby poskytl rezervu. Například napájecí zdroje Phoenix Contact řady QUINT umožňují nepřetržité přetížení 25 %.

Funkce selektivního vypnutí
Napájecí zdroj s značnou krátkodobou výkonovou rezervou umožňuje provoz k němu připojených jističů. Vypne se tak pouze vadná zátěž, zatímco zbytek zůstane v provozu.

Například napájecí zdroje QUINT se stejnojmennou funkcí „Selective Fuse Breaking“ (SFB). Docela vzácná funkce, která se však nenachází pouze u Phoenix Contact, například u napájecích zdrojů PROtop od Weidmuller s funkcí „DCL“.

Weidmuller popisuje tuto funkci následovně: „Technologie DCL zaručuje spolehlivý provoz jističů díky zvýšení výstupního proudu minimálně o 600 % během 20 ms. Navíc zvýšená přetížitelnost zajišťuje startování výkonného motoru.“ Funkce je implementována pouze tehdy, když je zátěž připojena přes jistič nebo pojistku.

Na příkladu společnosti Phoenix Contact jsme vytvořili souhrnnou tabulku charakteristik, abychom pochopili rozdíl v ceně, odrážející funkčnost a spolehlivost.

Porovnání zdrojů Phoenix Contact 240 W