CC-Las fuentes de alimentación de módulos CC se utilizan cada vez más en industrias como las telecomunicaciones, la automatización industrial, el control de energía, el transporte ferroviario, la minería y la defensa. Su diseño modular simplifica efectivamente el diseño de circuitos de los clientes al tiempo que mejora la confiabilidad del sistema y la eficiencia del mantenimiento. Al mismo tiempo, debido a las distintas características de las distintas sub-industrias, sus requisitos varían naturalmente. Este artículo se centra principalmente en la selección de módulos de potencia para la industria eléctrica.
CC-Las fuentes de alimentación de módulos CC se utilizan cada vez más en industrias como las telecomunicaciones, la automatización industrial, el control de energía, el transporte ferroviario, la minería y la defensa. Su diseño modular simplifica efectivamente el diseño de circuitos de los clientes al tiempo que mejora la confiabilidad del sistema y la eficiencia del mantenimiento. Al mismo tiempo, debido a las distintas características de las distintas sub-industrias, sus requisitos varían naturalmente. Este artículo presenta principalmente los criterios de selección de módulos de potencia en la industria eléctrica.
Debido a la complejidad de las redes eléctricas, la industria eléctrica tiene diversos requisitos para las fuentes de alimentación CC-CC. A continuación, el equipo editorial de Yulin Technology describe brevemente varios criterios de selección clave:
1. Bajo consumo de energía sin-carga
Ciertos dispositivos de monitoreo en la industria energética solo se activan durante condiciones anormales y requieren una cantidad significativa de energía, pero permanecen en modo de espera durante períodos prolongados durante el funcionamiento normal, como las FTU y los módulos anti-voltaje-. La mayoría de estos sistemas utilizan baterías como fuente de energía de respaldo. Si el consumo de energía sin-carga del módulo CC-CC es demasiado alto, puede provocar problemas como un tiempo de funcionamiento corto de la batería y fallas prematuras de la batería. Por ejemplo, en un determinado proyecto de módulo anti-antiparpadeo, cuando se produce un corte de energía, el módulo de alimentación debe suministrar aproximadamente 20 W de potencia al relé en 1,5 segundos; sin embargo, la mayor parte del tiempo, el relé no se activa y el sistema funciona casi sin-carga. En este escenario, la energía de la batería la consume el módulo CC-CC; cuanto mayor sea el consumo de energía sin-carga, menor será la duración de la batería. Para prolongar la vida útil de la batería, el consumo de energía sin-carga de la fuente de alimentación no debe exceder los 0,3 W, mientras que las fuentes de alimentación de 20 W disponibles comercialmente normalmente tienen un consumo de energía sin-carga que oscila entre 0,5 W y 1,5 W.
2. Alta eficiencia en todo el rango de carga
Como se mencionó anteriormente, muchos dispositivos en la industria energética funcionan con carga ligera o incluso sin carga durante períodos prolongados. Por lo tanto, lograr una alta eficiencia en todo el rango de carga es crucial para la confiabilidad del sistema de suministro de energía. Sin embargo, la mayoría de los fabricantes de fuentes de alimentación suelen pasar por alto este aspecto. Para hacer que sus especificaciones técnicas sean más atractivas, muchos fabricantes se centran en lograr una eficiencia muy alta a plena carga, pero la eficiencia cae significativamente con cargas ligeras (5%-50%). Esto da como resultado mayores aumentos de la temperatura de funcionamiento real en el módulo de fuente de alimentación, lo que genera una serie de problemas de diseño térmico. De hecho, para los sistemas de suministro de energía, una alta eficiencia en todo el rango de carga se traduce en menores pérdidas de energía y aumento de temperatura, lo que mejora efectivamente la confiabilidad del sistema. Por lo tanto, al seleccionar una fuente de alimentación, se debe prestar especial atención a sus curvas de eficiencia en condiciones sin-carga y con carga ligera-.
3. Alto voltaje de aislamiento, baja capacitancia de aislamiento
En el sector de control industrial, los módulos de alimentación CC-CC normalmente requieren un voltaje de aislamiento de solo 1500 VCC. Sin embargo, los sistemas de control en la industria energética generalmente seleccionan módulos de potencia con un voltaje soportado de 3000 VCC o superior para garantizar que el sistema de control no se vea afectado por interferencias externas.
Para productos de electrónica de potencia, también es importante minimizar la capacitancia parásita entre los lados primario y secundario. Esto requiere seleccionar módulos de alimentación con la capacitancia de aislamiento más baja posible para reducir el impacto de la interferencia de modo común-en el sistema. Generalmente, para los convertidores CC-CC de bucle abierto-no regulados de 1 a 2 W utilizados para alimentar controladores, se recomienda seleccionar módulos con una capacitancia de aislamiento inferior a 10 pF, mientras que para los convertidores CC-CC-CC de bucle cerrado, se deben seleccionar módulos con una capacitancia de aislamiento inferior a 150 pF siempre que sea posible.
4. Características EMC
El rendimiento EMC garantiza el funcionamiento normal y seguro de los sistemas electrónicos. Actualmente, la industria electrónica impone requisitos estrictos sobre el rendimiento EMC de los productos. Un manejo deficiente de EMC puede provocar restablecimientos y reinicios del sistema o incluso fallas prematuras; por lo tanto, unas características EMC excelentes pueden mejorar la competitividad de los productos eléctricos.
5. Características del límite de temperatura
Los productos de la industria energética se implementan en una amplia gama de regiones geográficas, desde el calor abrasador de la zona tropical de Hainan hasta el frío glacial de los inviernos del noreste, y la mayoría de los productos se instalan en entornos al aire libre. Por lo tanto, las fuentes de alimentación del módulo CC-CC deben tener un rango de temperatura de funcionamiento de al menos -40 grados a +85 grados.
Las pruebas de temperatura extrema son un método para verificar la confiabilidad de los módulos de energía, incluido el envejecimiento a alta-temperatura, las pruebas de rendimiento de carga en vivo-a alta-temperatura-alta-baja{3}}, las pruebas de impacto cíclico a alta-temperatura baja y las pruebas-a largo plazo-de alta-temperatura y alta-humedad. El desarrollo adecuado de una fuente de alimentación pasa por todas estas pruebas. La realización de estas pruebas de confiabilidad proporciona una referencia importante para la selección de productos.
La selección de módulos de alimentación CC-CC debe tener en cuenta las características específicas de la industria energética. Por ejemplo, si el sistema de energía general requiere una mayor eficiencia energética, se necesitan módulos de energía con alta eficiencia y bajo consumo de energía sin-carga. Además, se debe considerar la estabilidad del sistema bajo diversas condiciones de interferencia EMC, lo que requiere módulos de potencia con un rendimiento EMC excelente. De manera similar, si bien un módulo de energía es simplemente un componente funcional, mejorar la confiabilidad del sistema de energía requiere un enfoque más integral que considere el diseño de aplicaciones a nivel de sistema-.