高峰值功率AC-DC电源供应器HRP-N3系列应用与产品选用
随着社会经济发展及工业进步,直流马达越来越被广泛应用到电器产品及工业设备中,例如工业自动化设备、ATM设备、数钞机与打印机设备等;当电源供应器输出是连接电感性或电容性负载应用,或是需要驱动多台内建DC-DC转换器设备时,电源供应器需要提供数倍于额定电流的能量来启动设备。为了满足该特性,通常有以下几种解决方案。
1. 更换更高功率规格电源供应器:当负载为3倍启动电流的150W直流马达,一般需要购买450W的AC-DC电源供应器来满足需求,但这对系统而言算是过设计,造成成本增加与空间浪费。
2. 并联更多电源供应器: 购买多台电源供应器并联来驱动设备,但多台电源供应器会压缩系统内部可用空间也提高成本。
3. 优化系统:优化负载启动电流或设定时序依序启动负载,但会额外增加成本,且可能影响到启动特性。
可以瞬间提供设备峰值功率的高峰值功率电源供应器,这无疑才是最佳的解决方案。除了可有效降低成本、减少体积,且方便客户端设备的安装。
明纬针对高峰值产业应用推出HRP-N3系列单组输出且内建功率因子修正的AC-DC电源供应器,该系列电源供应器有150W/300W/600W三种功率机型,最高可提供5秒350%的输出电流。
峰值功率定义与计算:产品搭配负载需符合以下条件限制。
图1 高峰值周期图
计算范例:
数钞机电机马达瞬间功率需求24V/800W,持续时间<5秒,时间间隔由产品规格定义。
1. 依瞬间功率需求,产品初步有以下选择: HRP-600N3-24、HRP-600N-24、HRP-300N3-24,由最低额定功率选择开始计算并确认是否符合需求
2. 依产品规格与高峰值功率与周期对应曲线(图2)计算
3. 结论:
A. 在降低成本与减少空间前提下,系统建议采用200Vac以上供电,选用HRP-300N3-24。如果需要全电压输入范围系统,需选用更高额定功率产品进行计算(HRP-600N-24全电压输入范围可提供至900W峰值功率)。
B. 800W峰值功率持续时间<5秒,距离下次峰值功率输出需间隔45秒以上。
C. 非峰值状态功率上限为284.4W。
图2 高峰值功率与周期对应曲线
案例一:工业机器手臂
图3 HRP-N系列应用于机器手臂示意图
大型打印机的滚轴使用马达驱动,设备正常打印时功率仅几百瓦,但是驱动滚轴的马达启动瞬间功率会达到一千瓦以上,此应用条件下采用HRP-600N3机型可完美解决此问题,避免功率浪费。
图4 大型印刷机
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