En strømforsyning refererer til en elektrisk enhed, der leverer strøm til en elektrisk belastning under forskellige forhold til flere apparater og tekniske tilknyttede felter. Alt, der leverer elektrisk strøm til ethvert kredsløb, kaldes en strømforsyning, da det føder strøm til kredsløbet.

Strømforsyninger kan klassificeres i tre almindelige typer: lineært regulerede strømforsyninger, skifte strømforsyninger og uregulerede strømforsyninger. Der er endnu en slags strømforsyning: krusningsreguleret strømforsyning. Indgangskilder som jævnstrømsforsyning og vekselstrømsforsyning er almindelige på tværs af alle strømforsyninger. Strømforsyningen kan pumpe forskellige spændinger ud, og du kan vælge indgangstype. En standard strømforsyning omfatter en transformer, spændingsregulator IC'er, ensretterdioder, filtre og andre komponenter. Figur 1 viser et enkeltfaset AC-DC switch-mode strømforsyning (SMPS) blokdiagram.

Strømforsyninger på industrielt niveau (AC-til-DC, AC-til-AC, DC-til-AC eller DC-DC) foderindustri, inklusive konvertering af vindenergi, UPS-systemer med uafbrydelig strømforsyning og elektriske motordrev, blandt andre. Disse er massivt mere kraftfulde sammenlignet med strømforsyninger på laboratorieniveau, som maksimalt kan tilbyde 30 volt. I modsætning hertil leverer strømforsyninger på industrielt niveau en mere betydelig effekt på 100 watt og endnu mere. Effektivitet er nøglen til avancerede produktionsprocesser sammen med høj ydeevne. Klik her for at lære mere om den industrielle strømforsyning.

Overspænding, høj startstrøm, overstrøm, termisk beskyttelse og spænding under underspænding er vigtige i sådanne applikationer til disse strømforsyninger. En dynamisk strømbegrænsende (DCL) kontrolteknik bruges til at beskytte strømforsyninger mod bestemte overstrømsfejl. Denne artikel fokuserer på DCL-integreret industriel strømforsyning, dens fordele og et par applikationer.

SMPS-blokdiagram
Figur 1: Enkeltfaset AC-DC SMPS-blokdiagram

DCL-teknologi og dens fordele

DCL-konceptet er trukket fra et dynamisk strømgrænsekredsløb, der præcist definerer dets øvre og nedre grænser. Kredsløbet sikrer bekvem kontrol af både de øvre og nedre strømgrænser. Den normale pulsfrekvensmodulationsgrænse (PFM) svarer til den nedre strømgrænse, og grænsen for pulsbreddemodulation (PWM) svarer til den øvre strømgrænse. En sådan implementering giver flere fordele, som f.eks. at lave en fejlfri maksimalstrømgrænse i dynamiske og synkroniserede dvaletilstande. Den dynamiske søvnstrømgrænse for et omhyggeligt designet skema giver et fremragende forbigående respons på belastningen.

High-end strømforsyninger skal fungere pålideligt og effektivt, selv i krævende industrielle miljøer. Sådan ydelse kræver tilstrækkelige strømreserver, ekstreme temperaturer, optimal afskærmning mod transmissionsspændingstransienter, vibrationer og lang levetid. DCL-teknologi integreret industriel strømforsyning med deres hårdføre netværksindgangsniveau er immun over for mekanisk påvirkning. En pålidelig drift er således garanteret selv under fjendtlige forhold som f.eks. i vindkraftanlæg. DCL-teknologien sikrer høje pulsreserver 24/7. Det efterfølgende dynamiske område kan bruges til at udløse afbrydere eller igangsætte opstart af kraftige motorer. For eksempel er ca. 300 procent effektreserve tilgængelig under motorens startmoment i ca. 100 ms og 150 procent i ca. 5 sekunder. Selv 600 procent kan bruges i 15 ms til pålidelig udløsning af strømafbrydere.

Denne teknologi forbedrer ydeevnen med høje opstartsapplikationer som udløsning af nedstrømsafbrydere og gør det muligt for strømforsyningen at styre en høj startstrøm i kort tid eller en mellemstor startstrøm i en længere periode. Det kan konfigurere slukningsparametre eller kontinuerlige kortslutninger. 2466920000 fra Weidmullers PROtop-serie er et godt eksempel på en avanceret effektiv og pålidelig strømforsyning, der er i stand til at udføre selv i krævende industrielle miljøer. Produktet har høje effektreserver og forlænget levetid. Det giver optimal beskyttelse mod ekstreme temperaturforhold, overspænding og vibrationer. Klik her for at få flere oplysninger om rækkevidden af industriel strømforsyning med DCL

AC-DC DIN-skinnestrømforsyning
Figur 2: 2466920000 PRO TOP1 Serie AC/DC DIN-skinnestrømforsyning 1 udgang, 960 W, 48 V, 20 A

Anvendelsesområde

Vi vil nu diskutere et par applikationer, hvor rollen som en strømforsyning med DCL let kan forstås.

DC-motorstart

Produktionsmaskiner skal være pålidelige under udfordrende situationer. Et godt eksempel er, når DC-motoren er tændt til en standard industriel drev-procesbegivenhed. En typisk DC-motordrift er kendetegnet ved høje start- eller startstrømme, bestemt af applikationen, som ofte overstiger den nominelle fulde belastning. De fleste DC-strømsforsyninger kan ikke tilbyde denne ekstra strøm til at styre startstrømme. Standardløsningen på et sådant problem involverede brug af en overdimensioneret strømforsyning til at understøtte sådanne indgangsstrømme, hvilket giver pålidelig beskyttelse for at omgå et spændingsfald (når motoren starter) til alle de andre strømforsyningsforbundne belastninger. Brug af en overdimensioneret strømforsyning har dog nogle ulemper. Bortset fra de ekstra omkostninger forstørrer en overdreven forsyning fodaftryk - et sandsynligt problem for kompakte kontrolpanelskabe.

Dynamisk strømgrænse
Figur 3: PROtops dynamiske strømgrænse udløser magnetisk en nedstrømsafbryder (grå søjle i den foregående graf), forsyner DC-motorerne med startstrøm (hvid linje i den foregående graf) og holder spændingen til de andre belastninger.

En alternativ løsning på denne komplikation er at bruge en jævnstrømsforsyning svarende til den integrerede DCL-teknologi, PROtop, som sikrer en vedvarende udgangsspænding, selvom belastningen har brug for seks gange nominel strøm (i kort tid) eller 130 procent af den nominelle strøm (kontinuerligt) eller en hvilken som helst værdi inden for disse grænser. Maskins pålidelighed garanteres via de høje pulsreserver, der kræves for at starte motoren. PROtop-strømforsyningen, i tilfælde af indgangsstrømme, har høje energireserver, begrænset i kraft, der transporteres til belastningen (kvadrat af elektrisk strøm x tid), men ikke begrænset i tid. Dette betyder, at forskellige belastninger eller motorer med forskellige kurver vil anmode om deres respektive indgangsstrøm, og strømforsyningen justeres dynamisk til at dække hvert behov.

Kredsløbsbeskyttelse under kortslutningsfejl

Et andet problem at løse er afbrydere, der aktiveres i DC-ledningerne. I tilfælde af kortslutning hvor som helst inden for DC-forsyningsnetværket afbryder beskyttelseskredsløbene al strømforsyning til den defekte ledning og sparer dermed enheden, der er tilsluttet de beskyttede ledninger. For at sådanne beskyttelseskredsløb skal fungere korrekt, er der dog brug for ekstra strøm i en kort periode. De fleste strømforsyninger kan ikke levere en sådan ekstra strømreserve. Den traditionelle løsning var at installere en større strømforsyning. Imidlertid øger overdimensionering af enhver strømforsyning sit elektriske skabs fodaftryk og tilføjer de samlede omkostninger. I modsætning hertil bevarer DCL-teknologien til en PROtop industriel strømforsyning en konstant udgangsspænding, selvom denne belastning har brug for seks gange den nominelle strøm (i en kort periode), 130 procent af den kontinuerlige nominelle strøm eller enhver anden værdi inden for disse grænser.

Under en kortslutning kan DCL-teknologien understøtte strømforsyningen, selvom den kortslutning forstyrrer automatiseringssystemet. Strømforsyningsgrænsen beskriver den energi, der er lagret i interne kondensatorer og transformere. Antag, at en DCL-teknologi gør det muligt for PROtop-strømforsyningen at bruge al den tilgængelige strøm, hvis en DC-gren anmoder om en høj strøm. Denne tilstand forbliver i nogle få millisekunder for at give tilstrækkelig tid og energi til at beskytte den beskadigede linjes operationelle ansvar. Strømforsyningen vender tilbage til nominel strøm, hvis ledningen er ubeskyttet eller lukket i henhold til brugerens valg.

Hold dig informeret


Hold dig opdateret med de nyeste oplysninger og eksklusive tilbud!

Tilmeld dig nu

Databeskyttelse & Fortrolighedspolitik

Tak for din tilmelding

Godt klaret! Du er nu en del af en elitegruppe, der modtager de nyeste oplysninger om produkter, teknologier og applikationer direkte i din indbakke.

Tekniske ressourcer

Artikler, e-bøger, webinarer og meget mere.
Holder dig opdateret med innovationer.