专为当今工业环境设计的可靠 DIN 导轨电源
投稿人:DigiKey 北美编辑
2025-04-16
工业系统各式各样,包括离散和过程制造设备、可再生能源系统、电信和 IT 基础设施,都需要稳定可靠的电力供应。电源装置 (PSU) 通过接收电压输入(AC 或 DC)并将其转换为系统工作所需的形式和电压输出来提供这种功能。
PSU 和 DIN 导轨转换器条件要求
今天的 AC/DC 转换器必须安全、经济、节能、可靠,而且体积要比以前的产品小得多。工业级 AC/DC 电源转换器除了要处理高电感或高电容负载外,还必须承受重型机械开关时产生的严重 AC 输入浪涌。它们还需要适应较宽的工作温度和输入电压范围。
德国标准化协会 (DIN) 导轨 PSU 可为继电器、执行器、阀门和监控/控制系统供电,就符合这些条件。
电力转换器安装在 DIN 导轨上,DIN 导轨是一种标准化的金属槽道,可切割成方便的长度,并用螺栓固定在机架或墙壁上(图 1)。
图 1:典型的 DIN 导轨安装(图片来源:RECOM)
虽然 DIN 导轨 PSU 具有许多优点,但其工作条件还需要一套额外的特殊功能。它们需要较长的工作寿命,因为它们通常在连续运行模式下工作,甚至在生产线停机时也是如此。它们还要求在负载和空转时都具有高效率,以节约能源并尽量减少内部热量排放。此外,它们还需要针对欠压和过压波动、电源浪涌、短路、过载和过热提供保护。
RACPRO1 系列机箱安装式 LED AC/DC 电源是 RECOM Power 推出的工业 DIN 导轨 PSU,可满足上述功能以及更多要求。其工作温度范围为 -40°C 至 +70°C,最高 +60°C 时仍可全功率输出,并可持续 5 秒提供 150% 的功率提升。由于空载功耗较低,它们在待机时的能耗仍然很小,根据电源输出功率的不同,空载功耗在 1 到 3 瓦之间。
DIN 导轨系统的其他优势
DIN 导轨的标准化安装可实现快速、简便的组装,因为 PSU 只需卡在导轨上,无需任何工具。DIN 导轨节省了空间,设计工程师可以将大量标准尺寸的设备密集地安装在狭小的区域内。
此外,DIN 导轨多年来不断发展,可适应不断变化的电气元件尺寸。槽的宽度和尺寸适合当今各种 PSU,这意味着设计工程师可以轻松选择配置复杂系统所需的 PSU,并将其安装在标准化的空间内。此外,DIN 导轨还可以将不同类型的组件安装在一起,因此可以高效地为多台机器配置电源,而且通常是配置在同一条金属导轨上。
选择合适的 DIN 导轨 PSU
复杂的工业自动化系统可能需要一系列 PSU 来满足其电源需求。具体选择取决于各种因素,包括电气规格,如输入和输出电压范围以及所需的最大电流。
RECOM Power 的 RACPRO1 系列(图 2)是一套 DIN 导轨 PSU,可相互转换交流和直流输入电压。例如,RACPRO1-T240、-T480 和 -T960 系列具有 3 x 320 VAC 至 3 x 575 VAC 以及 430 VDC 至 850 VDC 的通用交流和直流输入电压范围。它们的功率等级分别为 240 W、480 W 和 960 W。通过 T480 和 T960 上的负载指示器可快速确定所消耗电流相对额定输出电流的百分比。这两种装置均可在恒流(CC)模式和负载均分模式之间进行选择,前者适用于电池充电等任务,后者适用于并联操作。
图 2:RACPRO1-T240、-T480 和 -T960 具有 3 x 320 VAC 至 3 x 575 VAC 和 430 VDC 至 850 VDC 的通用交流和直流输入电压范围,功率等级为 240 W、480 W 和 960 W。
RACPRO1-T 电源的效率高达 97.1%,以紧凑的设计实现了高功率密度。它们的宽度分别为 43 mm、52 mm 和 80 mm,功率损耗低,使用寿命超过 80,000 小时。
它们在输入端还具有最高 6 kV 的抗浪涌能力,输出端具有超过 35 V 的反向电压保护能力。其扩展温度范围为 -40°C 至 +70°C,非常适合恶劣的工业环境和户外应用。
此外,RECOM RACPRO1 DIN 导轨安装式电源包含两个独立的烟道,可利用烟囱效应在最高 +60°C 的环境温度下提供 100% 功率运行。当垂直的暖空气柱上升时,就会产生烟囱效应,形成自然风,从而大大降低热组件的内部温度。
RACPRO1-4SP 电子保险丝系列
RACPRO 旗下还有 RACPRO1-4SP 系列,包括 4 通道电子保险丝 (e-Fuse) 负载开关,旨在为每个通道提供独立的过流保护(图 3)。其中包括实时电流监控和 LED 状态指示灯,以简化诊断。每个通道独立运行,即使发生故障也能确保系统可靠性。该设计采用顺序上电来限制浪涌电流,并采用逆序关断来优先处理重要负载。可调节的过载模式可实现灵活的系统配置。
图 3:RACPRO1-4SP 系列是 4 通道电子保险丝负载开关,具有独立的过流限制控制和实时输出电流指示功能。(图片来源:RECOM)
RACPRO1 电子保险丝每个通道支持 5 A 或 10 A 电流,可在长达五秒钟的时间内提供 150% 的功率提升,以应对临时负载浪涌。为应对短时过流事件,它们可以维持 150% 过载长达 120 毫秒,从而减少不必要的跳断。>+40°C 时 80,000 小时的预期使用寿命,确保了该系列产品的高可靠性;免工具插入式端子简化了安装过程;成对的输入/输出连接器使得多个模块之间的布线和菊花链连接更加快捷高效。
RACPRO1 系列的应用
RACPRO1 系列应用广泛,包括:
- 工业自动化(如智能制造)
- 可再生能源和微电网
- 基础设施、交通工程和智慧城市
- 配电和电池储能系统
- 测试与计量设备
结语
当今的工业过程需要一套复杂的电源,用于满足设备对宽范围电流和电压的要求。随着工业自动化中传感器数量的增加,电源必须能够在有限的空间和恶劣的环境中工作。RECOM 的 RACPRO1 系列能够应对这些苛刻的挑战,并能有效地提供可靠、稳定的电力,保证系统顺畅运行。
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