電(diàn)源和恶劣环境

2021-05-31

電(diàn)源和恶劣环境

对于電(diàn)源而言，恶劣的环境涉及的问题遠(yuǎn)不止湿度和灰尘。需要满足工业环境需求的坚固而高效的内部電(diàn)源来解决这些应用(yòng)。

電(diàn)源和恶劣环境

许多(duō)应用(yòng)需要内部恶劣环境電(diàn)源，首先是一般工业环境中的電(diàn)源，包括用(yòng)于工业控制的逆变器。此类電(diàn)源采用(yòng)智能(néng)制造，包括数控机床、焊接机和机械臂。 

恶劣环境電(diàn)源适用(yòng)于智能(néng)交通，包括電(diàn)子交通控制和交通 LED 显示屏等关键任務(wù)系统。环保系统还需要恶劣环境電(diàn)源，包括空气、水、土壤质量、垃圾分(fēn)类和分(fēn)类的监控系统。恶劣环境電(diàn)源的其他(tā)应用(yòng)包括自动化存储柜（例如亚马逊投递箱或医院药柜）、充電(diàn)桩和電(diàn)池管理(lǐ)系统等产品。

随着对此类系统和设备的需求不断增長(cháng)，对在恶劣环境中运行的可(kě)靠、高效電(diàn)源的需求也在增長(cháng)。 

恶劣环境下電(diàn)源的挑战

上述应用(yòng)和系统的内部電(diàn)源面临着一系列挑战。它们可(kě)能(néng)会受到显着的電(diàn)压变化、极端電(diàn)涌和雷击的影响，这可(kě)能(néng)会对電(diàn)源及其供電(diàn)的设备造成严重损坏。恶劣的 EMI，尤其是在工业环境中，也是一个严重的问题（由于有(yǒu)许多(duō)来源，很(hěn)难避免電(diàn)磁干扰）。  

通常，電(diàn)源还必须能(néng)够在低温下高效启动，并面临工作温度的广泛变化和高湿度带来的挑战。為(wèi)了将其集成到它所供電(diàn)的系统中，電(diàn)源本身也存在必须解决的冷却问题，但可(kě)用(yòng)空间有(yǒu)限。 

图 1.電(diàn)源的恶劣环境因素

坚固型電(diàn)源的特性

坚固型電(diàn)源必须具有(yǒu)较宽的输入電(diàn)压范围和出色的过压和浪涌抗扰度，才能(néng)安全可(kě)靠地运行。

请记住，当超过输入電(diàn)压额定值时，结果可(kě)能(néng)包括组件和系统损坏或故障，并影响 EMI 滤波器的有(yǒu)效性。宽输入電(diàn)压范围和强大的瞬态保护電(diàn)路使電(diàn)源能(néng)够适应因電(diàn)源浪涌和掉電(diàn)等问题而引起的变化。

配電(diàn)盘处的浪涌最為(wèi)严重，并且電(diàn)源必须根据其在系统中的位置进行适当的过压分(fēn)类，请参见图 2。

图 2.过压类别

它们还需要支持较宽的工作温度范围并能(néng)抵抗高湿度水平。当超过電(diàn)源的最高工作温度时，它会迅速导致性能(néng)、组件故障和可(kě)靠性发生变化。湿度会导致冷凝——水既具有(yǒu)导電(diàn)性又(yòu)具有(yǒu)腐蚀性，这就是為(wèi)什么即使在湿度水平升高的情况下，恶劣环境的電(diàn)源也必须能(néng)够可(kě)靠且可(kě)预测地运行。

此外，现代应用(yòng)需要紧凑的尺寸和低调的外形，必须封装在耐用(yòng)材料中，以支持通过自由空气对流进行冷却。当然，这是在满足适用(yòng)标准的要求和拥有(yǒu)适当的认证之外。 

CUI VGS 100W 恶劣环境電(diàn)源

该CUI VGS 100W产品系列是单输出底座安装式内部AC-DC電(diàn)源，為(wèi)110 W的输出提供的。它们专為(wèi)恶劣环境的工业应用(yòng)而设计，并安装在低调、坚固的金属外壳内。

CUI VGS 100W 電(diàn)源具有(yǒu) 85 ~ 305 VAC (120 ~ 431 Vdc) 的宽输入范围，并已被评為(wèi)输入过压类别 III，具有(yǒu)比正常浪涌更强的抗扰性。作為(wèi) III 类，電(diàn)源设计用(yòng)于与保护和控制面板、插座和设备一起使用(yòng)以监控電(diàn)气值。它们还提供短路过流保护和输出过压保护。

工业 AC-DC 電(diàn)源结构紧凑，尺寸為(wèi) 129 x 97 毫米，外形非常低，只有(yǒu) 30 毫米。如前所述，它们安装在坚固的镀锌铝 1100 金属外壳中，支持对流冷却。它们还具有(yǒu) -30°C 至 70°C 的宽工作温度范围和 90% 的最大工作湿度。作為(wèi)附加选项，这些電(diàn)源还可(kě)以提供保形涂层，以保护内部電(diàn)路免受湿气、灰尘和其他(tā)污染物(wù)的损坏，

CUI VGS 100W 電(diàn)源（图 3）通过了 UL/EN/IEC 62368 认证，旨在满足 IEC/EN 61558、IEC/EN 60335 系统要求和 CISPR/EN55032 B 类辐射/传导发射要求。它们也是具有(yǒu)基本绝缘层和接地导電(diàn)底盘的 IEC 安全等级 I。如果基本绝缘失效，任何带有(yǒu)危险電(diàn)压的导體(tǐ)都将通过底盘接地，以防止接触高压。

图 3. CUI 的 VGS-100W 系列 AC/DC 電(diàn)源

為(wèi)了减少工业应用(yòng)中的待机功耗，该系列電(diàn)源能(néng)够适应 0.3 至 0.5 W 的空载功耗。在 230 VAC 下测量的效率范围為(wèi) 85.5% 至 90.5%。