CC-Gli alimentatori con moduli CC vengono sempre più utilizzati in settori quali telecomunicazioni, automazione industriale, controllo energetico, trasporto ferroviario, estrazione mineraria e difesa. Il loro design modulare semplifica efficacemente la progettazione dei circuiti dei clienti, migliorando al tempo stesso l'affidabilità del sistema e l'efficienza della manutenzione. Allo stesso tempo, a causa delle caratteristiche distinte dei diversi sottos-settori, i loro requisiti variano naturalmente. Questo articolo si concentra principalmente sulla selezione dei moduli di potenza per l'industria energetica.
CC-Gli alimentatori con moduli CC vengono sempre più utilizzati in settori quali telecomunicazioni, automazione industriale, controllo energetico, trasporto ferroviario, estrazione mineraria e difesa. Il loro design modulare semplifica efficacemente la progettazione dei circuiti dei clienti, migliorando al tempo stesso l'affidabilità del sistema e l'efficienza della manutenzione. Allo stesso tempo, a causa delle caratteristiche distinte dei diversi sottos-settori, i loro requisiti variano naturalmente. Questo articolo introduce principalmente i criteri di selezione per i moduli di potenza nel settore energetico.
A causa della complessità delle reti elettriche, il settore energetico ha requisiti diversi per gli alimentatori CC-CC. Di seguito, il team editoriale di Yulin Technology delinea brevemente diversi criteri chiave di selezione:
1. Basso consumo energetico senza-carico
Alcuni dispositivi di monitoraggio nel settore energetico si attivano solo in condizioni anomale e richiedono una quantità significativa di energia, ma rimangono in modalità standby per periodi prolungati durante il normale funzionamento, come FTU e moduli anti-abbassamento-di tensione. La maggior parte di questi sistemi utilizza batterie come fonti di alimentazione di riserva. Se il-consumo energetico a vuoto del modulo DC-DC è troppo elevato, può causare problemi quali una breve autonomia della batteria e un guasto prematuro della batteria. Ad esempio, in un determinato progetto di modulo anti-sfarfallio, quando si verifica un'interruzione di corrente, il modulo di alimentazione deve fornire circa 20 W di potenza al relè entro 1,5 secondi; tuttavia, nella maggior parte dei casi, il relè non si attiva e il sistema funziona in condizioni di assenza di-carico. In questo scenario, l'energia della batteria viene consumata dal modulo DC-DC; maggiore è il consumo energetico senza-carico, minore è la durata della batteria. Per prolungare la durata della batteria, il consumo energetico a vuoto dell'alimentatore non deve superare 0,3 W, mentre gli alimentatori da 20 W disponibili in commercio in genere hanno un consumo energetico a vuoto compreso tra 0,5 W e 1,5 W.
2. Elevata efficienza su tutta la gamma di carico
Come accennato in precedenza, molti dispositivi nel settore energetico funzionano in condizioni di carico leggero o addirittura in assenza di-carico per periodi prolungati. Pertanto, il raggiungimento di un’elevata efficienza nell’intero intervallo di carico è fondamentale per l’affidabilità del sistema di alimentazione. Tuttavia, questo aspetto viene spesso trascurato dalla maggior parte dei produttori di alimentatori. Per rendere le specifiche tecniche più attraenti, molti produttori si concentrano sul raggiungimento di un'efficienza molto elevata a pieno carico, ma l'efficienza diminuisce significativamente con carichi leggeri (5%–50%). Ciò si traduce in aumenti della temperatura operativa effettiva più elevati nel modulo di alimentazione, portando a una serie di problemi di progettazione termica. Infatti, per i sistemi di alimentazione, l'elevata efficienza nell'intero intervallo di carico si traduce in minori perdite di potenza e aumento della temperatura, migliorando di fatto l'affidabilità del sistema. Pertanto, quando si seleziona un alimentatore, è necessario prestare particolare attenzione alle sue curve di efficienza in condizioni di assenza di carico e di carico leggero.
3. Alta tensione di isolamento, bassa capacità di isolamento
Nel settore del controllo industriale, i moduli di alimentazione CC-CC richiedono in genere una tensione di isolamento di soli 1500 V CC. Tuttavia, i sistemi di controllo nel settore energetico generalmente selezionano moduli di potenza con una tensione di tenuta di 3000 V CC o superiore per garantire che il sistema di controllo non venga influenzato da interferenze esterne.
Per i prodotti di elettronica di potenza è inoltre importante ridurre al minimo la capacità parassita tra il lato primario e quello secondario. Ciò richiede la selezione di moduli di alimentazione con la capacità di isolamento più bassa possibile per ridurre l'impatto delle interferenze di modo comune-sul sistema. In generale, per i convertitori CC-CC-a circuito aperto non regolati da 1–2 W utilizzati per alimentare i driver, si consiglia di selezionare moduli con una capacità di isolamento inferiore a 10 pF, mentre per i convertitori CC-CC a circuito chiuso, i moduli con una capacità di isolamento inferiore a 150 pF dovrebbero essere selezionati quando possibile.
4. Caratteristiche EMC
Le prestazioni EMC garantiscono il funzionamento normale e sicuro dei sistemi elettronici. Attualmente, l'industria elettronica impone requisiti rigorosi sulle prestazioni EMC dei prodotti. Una cattiva gestione della compatibilità elettromagnetica può portare a reimpostazioni e riavvii del sistema o addirittura a guasti prematuri; pertanto, eccellenti caratteristiche EMC possono migliorare la competitività dei prodotti energetici.
5. Caratteristiche del limite di temperatura
I prodotti del settore energetico vengono utilizzati in un’ampia gamma di regioni geografiche, dal caldo torrido della zona tropicale di Hainan al freddo pungente degli inverni nordorientali, e la maggior parte dei prodotti viene installata in ambienti esterni. Pertanto, gli alimentatori dei moduli CC-CC devono avere un intervallo di temperatura operativa compreso tra almeno -40 gradi e +85 gradi .
Il test a temperature estreme è un metodo per verificare l'affidabilità dei moduli di alimentazione, tra cui test di invecchiamento ad alta-temperatura, test delle prestazioni di carico in tempo reale ad alta- e bassa-temperatura-, test di shock ciclico ad alta-bassa temperatura e test a lungo termine-di alta-temperatura e alta-umidità. Il corretto sviluppo dell'alimentatore è sottoposto a tutti questi test. L'esecuzione di questi test di affidabilità fornisce un riferimento importante per la selezione del prodotto.
La selezione dei moduli di alimentazione CC-CC deve tenere conto delle caratteristiche specifiche del settore energetico. Ad esempio, se il sistema di alimentazione complessivo richiede una maggiore efficienza energetica, sono necessari moduli di alimentazione ad alta efficienza e basso consumo energetico a vuoto. Inoltre, è necessario considerare la stabilità del sistema in varie condizioni di interferenza EMC, richiedendo moduli di potenza con eccellenti prestazioni EMC. Allo stesso modo, mentre un modulo di alimentazione è semplicemente un componente funzionale, il miglioramento dell'affidabilità del sistema di alimentazione richiede un approccio più completo che consideri la progettazione dell'applicazione a livello di sistema-.