DC-līdzstrāvas moduļu barošanas avoti arvien vairāk tiek izmantoti tādās nozarēs kā telekomunikācijas, rūpnieciskā automatizācija, jaudas kontrole, dzelzceļa transports, kalnrūpniecība un aizsardzība. To modulārais dizains efektīvi vienkāršo klientu ķēdes dizainu, vienlaikus uzlabojot sistēmas uzticamību un apkopes efektivitāti. Tajā pašā laikā dažādu apakšnozaru atšķirīgo īpašību dēļ to prasības dabiski atšķiras. Šis raksts galvenokārt koncentrējas uz jaudas moduļu izvēli enerģētikas nozarei.
DC-līdzstrāvas moduļu barošanas avoti arvien vairāk tiek izmantoti tādās nozarēs kā telekomunikācijas, rūpnieciskā automatizācija, jaudas kontrole, dzelzceļa transports, kalnrūpniecība un aizsardzība. To modulārais dizains efektīvi vienkāršo klientu ķēdes dizainu, vienlaikus uzlabojot sistēmas uzticamību un apkopes efektivitāti. Tajā pašā laikā dažādu apakšnozaru atšķirīgo īpašību dēļ to prasības dabiski atšķiras. Šis raksts galvenokārt iepazīstina ar enerģijas moduļu atlases kritērijiem enerģētikas nozarē.
Elektrības tīklu sarežģītības dēļ enerģētikas nozarei ir dažādas prasības līdzstrāvas-līdzstrāvas barošanas avotiem. Tālāk Yulin Technology redakcijas komanda īsi izklāsta vairākus galvenos atlases kritērijus:
1. Zems bez-slodzes enerģijas patēriņš
Dažas enerģētikas nozares pārraudzības ierīces aktivizējas tikai neparastos apstākļos un prasa ievērojamu jaudu, bet normālas darbības laikā ilgstoši paliek gaidstāves režīmā, piemēram, FTU un pretsprieguma{1}}moduļi. Lielākā daļa šādu sistēmu izmanto baterijas kā rezerves barošanas avotus. Ja DC-līdzstrāvas moduļa tukšgaitas enerģijas patēriņš ir pārāk augsts, tas var izraisīt tādas problēmas kā īss akumulatora darbības laiks un priekšlaicīga akumulatora atteice. Piemēram, noteiktā pret-mirgošanas moduļa projektā, kad notiek strāvas padeves pārtraukums, barošanas modulim 1,5 sekunžu laikā ir jāpiegādā relejam aptuveni 20 W jauda; tomēr lielāko daļu laika relejs neaktivizējas un sistēma darbojas bez{10}}slodzes apstākļos. Šādā gadījumā akumulatora enerģiju patērē līdzstrāvas-līdzstrāvas modulis; jo lielāks enerģijas patēriņš bez{13}}slodzes, jo īsāks akumulatora darbības laiks. Lai pagarinātu akumulatora darbības laiku, barošanas avota bezslodzes enerģijas patēriņš nedrīkst pārsniegt 0,3 W, savukārt komerciāli pieejamiem 20 W barošanas avotiem parasti bezslodzes enerģijas patēriņš ir robežās no 0,5 W līdz 1,5 W.
2. Augsta efektivitāte visā slodzes diapazonā
Kā minēts iepriekš, daudzas enerģētikas nozares ierīces ilgstoši darbojas nelielas slodzes vai pat bez{0}}slodzes apstākļos. Tāpēc augstas efektivitātes sasniegšana visā slodzes diapazonā ir ļoti svarīga elektroapgādes sistēmas uzticamībai. Tomēr vairums barošanas avotu ražotāju bieži ignorē šo aspektu. Lai padarītu savas tehniskās specifikācijas pievilcīgākas, daudzi ražotāji koncentrējas uz ļoti augstas efektivitātes sasniegšanu pie pilnas slodzes, taču pie nelielas slodzes efektivitāte ievērojami samazinās (5%–50%). Tas izraisa lielāku faktiskās darba temperatūras paaugstināšanos barošanas avota modulī, izraisot virkni termiskās konstrukcijas problēmu. Faktiski barošanas sistēmām augsta efektivitāte visā slodzes diapazonā nozīmē mazākus jaudas zudumus un temperatūras paaugstināšanos, efektīvi uzlabojot sistēmas uzticamību. Tāpēc, izvēloties barošanas avotu, īpaša uzmanība jāpievērš tā efektivitātes līknēm bez-slodzes un nelielas{10}}slodzes apstākļos.
3. Augsts izolācijas spriegums, zema izolācijas kapacitāte
Rūpnieciskās vadības sektorā līdzstrāvas-līdzstrāvas moduļiem parasti nepieciešams tikai 1500 V līdzstrāvas izolācijas spriegums. Tomēr vadības sistēmas enerģētikas nozarē parasti izvēlas jaudas moduļus ar izturīgu spriegumu 3000 VDC vai augstāku, lai nodrošinātu, ka vadības sistēmu neietekmē ārējie traucējumi.
Spēka elektronikas izstrādājumiem ir svarīgi arī samazināt parazitāro kapacitāti starp primāro un sekundāro pusi. Šim nolūkam ir jāizvēlas barošanas moduļi ar zemāko iespējamo izolācijas kapacitāti, lai samazinātu parasto-režīmu traucējumu ietekmi uz sistēmu. Parasti 1–2 W neregulētiem atvērtās-cilpas līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājiem, ko izmanto draiveru barošanai, ieteicams izvēlēties moduļus ar izolācijas kapacitāti, kas mazāka par 10 pF, savukārt slēgta-cilpas līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājiem, ja iespējams, ir jāizvēlas moduļi ar izolācijas kapacitāti, kas mazāka par 150 pF.
4. EMC raksturlielumi
EMC veiktspēja nodrošina normālu un drošu elektronisko sistēmu darbību. Pašlaik elektronikas rūpniecība izvirza stingras prasības produktu EMC veiktspējai. Slikta EMC apstrāde var izraisīt sistēmas atiestatīšanu, atsāknēšanu vai pat priekšlaicīgu atteici; tāpēc izcili EMC raksturlielumi var uzlabot enerģijas produktu konkurētspēju.
5. Temperatūras ierobežojuma raksturlielumi
Enerģētikas nozares produkti tiek izvietoti plašā ģeogrāfisko reģionu diapazonā, sākot no tropiskās Hainanas karstuma līdz rūgtajam ziemeļaustrumu ziemu aukstumam, un lielākā daļa produktu tiek uzstādīti āra vidē. Tāpēc līdzstrāvas -līdzstrāvas moduļu barošanas bloku darba temperatūras diapazonam jābūt vismaz no -40 grādiem līdz +85 grādiem.
Ekstrēmas temperatūras testēšana ir metode, lai pārbaudītu barošanas moduļu uzticamību, tostarp augstas{0}}temperatūras novecošana, augstas- un zemas{2}}temperatūras tiešās-slodzes veiktspējas testēšana, augstas-zemas temperatūras riteņbraukšanas triecientesti un ilgstošas-augstas{{6}{7}temperatūras un augsta{mitruma{7}testēšana. Pareiza barošanas avota izstrāde tiek pakļauta visiem šiem testiem. Šo uzticamības testu veikšana sniedz svarīgu atsauci produktu izvēlē.
Izvēloties līdzstrāvas-līdzstrāvas jaudas moduļus, jāņem vērā enerģētikas nozares specifiskās īpašības. Piemēram, ja vispārējai energosistēmai nepieciešama lielāka energoefektivitāte, ir nepieciešami jaudas moduļi ar augstu efektivitāti un zemu tukšgaitas jaudas patēriņu. Turklāt ir jāņem vērā sistēmas stabilitāte dažādos EMC traucējumu apstākļos, tādēļ ir nepieciešami jaudas moduļi ar izcilu EMC veiktspēju. Līdzīgi, lai gan barošanas modulis ir tikai funkcionāls komponents, energosistēmas uzticamības uzlabošanai ir nepieciešama visaptverošāka pieeja, kas ņem vērā sistēmas līmeņa lietojumprogrammu dizainu.