Переваги послідовного або паралельного підключення програмованих джерел живлення постійного струму

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою джерел живлення постійного струму, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї Розділу

Примітка щодо застосування

По суті, блок живлення - це пристрій, що подає електроенергію на електричне навантаження, таку як комп'ютер, побутова техніка або зарядний пристрій. Основна функція блоку живлення - перетворення електроенергії з джерела (наприклад, комунальної мережі) на потрібну напругу, струм і частоту. Іноді блок живлення вбудований в обладнання (наприклад, комп'ютери), а в інших випадках є окремим пристроєм (наприклад, побутових приладів).

У деяких випадках одного блока живлення недостатньо для забезпечення необхідної потужності: потрібна напруга або струм може перевищувати можливості одного пристрою. Наприклад, необхідна напруга може бути набагато вищою, ніж забезпечує блок живлення. Або струм, необхідний навантаженням, може бути набагато вищим, ніж можливості одного блоку живлення.

Послідовне підключення програмованих джерел живлення постійного струму

У тих програмах, де потрібна потужність набагато вища, ніж може забезпечити одне джерело живлення, користувач може підключити кілька джерел живлення послідовно або паралельно, залежно від вимог. Паралельне підключення кількох джерел живлення збільшить струм і потужність, тоді як напруга залишиться постійною. І навпаки, послідовне підключення додає напруги окремих джерел, що призводить до більш високої загальної вихідної напруги, тоді як струм залишиться тим самим. Це представлено нижче.

V_out – це вихідна напруга, а V1, V2, V3…. - Це окремі джерела живлення, з'єднані послідовно. Однак є деякі правила, які користувач повинен дотримуватись перед послідовним з'єднанням джерел живлення.

Шість важливих порад щодо послідовних сполук

Налаштування напруги на кожному блоці живлення має бути ідентичним.
Розділіть загальну напругу на кількість послідовно підключених джерел живлення. Якщо ви використовуєте два джерела живлення, встановіть кожен на половину загальної необхідної напруги. Якщо ви використовуєте три джерела живлення, встановіть кожен на одну третину загальної необхідної напруги. І так далі.
Переконайтеся, що поточні параметри на кожному блоці живлення збігаються.
Ніколи не перевищуйте номінальну вихідну напругу ізоляції будь-якого із послідовно з'єднаних джерел живлення.
Ніколи не піддавайте джерело живлення впливу негативної напруги.
Джерела живлення повинні контролюватись індивідуально.

Електромобілі: приклади паралельного застосування

Послідовні з'єднання затребувані в електромобілях, де виробники переходять з батарей 400 на 800 В. Підвищення напруги збільшує ефективність, прискорює зарядку і знижує вагу компонентів. При 800 В струм знижується, дозволяючи використовувати більш тонкі кабелі та компактні електронні елементи, що зменшує вагу та втрати на нагрівання, підвищуючи ефективність та запас ходу. Також батареї заряджаються швидше, що приваблює покупців. Сьогодні близько десяти автовиробників, включаючи Tesla (Cybertruck), вже використовують 800 В, і їхня кількість зростає.

Програмовані блоки живлення постійного струму, що забезпечують різні вихідні напруги постійного струму

Такі виробники, як EA Elektro-Automatik, виробляють програмовані блоки живлення постійного струму, які забезпечують різні вихідні напруги постійного струму. Перед початком проекту переконайтеся, що блоки живлення мають схожі номінали перед тим, як з'єднувати їх послідовно. Щоб згенерувати живлення 800 з блоків 400 В, два однакових блоки живлення повинні бути з'єднані послідовно, як показано на малюнку 1. EA виробляє блоки 500 В, які найбільш близькі до необхідних 400 В, наприклад, EA-PSB 10500-30, програмований двонаправлений блок живлення постійного струму і його вихід може бути встановлений на 400 В, як показано на рисунку 1.

Рисунок 1 - Два джерела живлення напругою 400, з'єднані послідовно, для генерації напруги 800 В.

Рисунок 2 - Роз'єм задньої панелі двонаправленого блоку живлення EA-PSB.

Програмне забезпечення EA Power Control дозволяє керувати до 20 пристроїв EA з одного ПК під керуванням Windows

Блок живлення EA не підтримує режим Master-Auxiliary при послідовному підключенні, тому кожен блок керується окремо. Для дистанційного керування можна використовувати програмне забезпечення EA Power Control, доступне на сайті EA, або придбати ліцензію для керування до 20 пристроїв з одного ПК.

Також можна створювати + і - джерела живлення, як в авіації (наприклад, +/-270 В для 540 В Boeing 787), використовуючи дві моделі EA PSI 10360-240 4U із заземленою середньою точкою для отримання +270 В і -270 В за потужності 60 кВт. Обмеження безпеки вказані в технічній документації.

Рисунок 3 - Щоб створити негативну опорну напругу, заземліть середню точку.

Паралельне підключення джерел живлення

Рішення підключає два або більше джерел живлення паралельно до програм, що вимагають вищої потужності та струму, ніж одне джерело живлення. Однак перед паралельним підключенням джерел живлення користувач повинен переконатися, що струм навантаження рівномірно розподілений між джерелами живлення. Для цього користувач повинен переконатися, що використовуються ідентичні джерела живлення та ідентичні кабелі або провідники для підключення вихідних роз'ємів + - пристрою, що тестується. Крім того, для підключення блоків живлення до навантаження використовуються кабелі однакової довжини та товщини. В результаті падіння напруги на кабелях проведення однаково, що забезпечує однакову напругу на джерелах живлення та рівномірний розподіл струму від кожного джерела живлення в цій операції.

Насправді багато виробників джерел живлення оцінюють свою продукцію, як імпульсні, і лінійні джерела живлення, як відповідну паралельному підключенню. В ідеалі для ідеального розподілу струму різні джерела живлення, що використовуються в цій конфігурації, повинні мати ідентичні вихідні імпеданси та максимально близьке налаштування вихідної напруги. Згодом цей сценарій не гарантується через нормальне розсіювання вихідних параметрів та вплив старіння, включаючи температуру.

Для цього виробники, такі як EA, впровадили технологію під назвою Master-Auxiliary із виділеною шиною розподілу навантаження. У цьому режимі, коли кілька моделей блоків живлення однієї серії, наприклад, серії PSI 10000, підключені через шину Master-Auxiliary і шину Share, вся багатовпорядкована система поводиться як єдиний пристрій. За допомогою шини Master-Auxiliary системні дані, такі як загальна потужність та загальний струм, збираються та відображаються на головному пристрої. Попередження та сигнали тривоги для допоміжних пристроїв чітко відображаються на дисплеї. Шина Share забезпечує рівномірне розподілення навантаження для окремих пристроїв.

За даними EA (рисунок 4, нижче), існує чотири кроки для паралельного підключення програмованих двонаправлених джерел живлення постійного струму компанії:

Крок 1. Фізично запаралеліт виходи +/-

Крок 2. Підключіть шину Share, щоб гарантувати, що блоки рівномірно розподіляють струм.

Крок 3. Підключіть головну/допоміжну шину, щоб забезпечити зв'язок між блоками

Крок 4. Налаштуйте кожен блок як головний або допоміжний у меню налаштувань і встановіть резистори зміщення та узгодження, як показано праворуч.

Положення	Прошивка KE < 2.08	Прошивка KE ≥ 2.08
Master (в кінці шини)	BIAS + TERM	BIAS + TERM
Master (центр шини)	TERM	BIAS
Aux (в кінці шини)	TERM	TERM
Aux (в центрі шини)	—	—

Рисунок 4 - Програмовані двонаправлені джерела живлення постійного струму компанії EA легко підключаються паралельно за допомогою кабелю Cat-5 (для зв'язку) та кабелю BNC для розподілу струму.

Пристрої EA легко підключаються паралельно за допомогою кабелю Cat-5 (для зв'язку) та кабелю BNC (для розподілу струму).

Підсумовуючи, можна сказати, що такі виробники, як EA Elektro-Automatik, виробляють блоки живлення, які забезпечують різні вихідні напруги постійного струму та струми, які можна легко підключати послідовно або паралельно, залежно від кінцевих вимог, для багатьох додатків.

Для отримання додаткової інформації про те, як програмовані блоки живлення постійного струму EA Elektro-Automatik та програмне забезпечення EA Power Control можуть відповідати вимогам додатків, відвідайте веб-сайт EA або зв'яжіться з нами.

Магазин Gtest® - офіційний постачальник джерел (блоків) живлення постійного струму в Україну: https://gtest.com.ua/izmeritelnee-pribory/bloky-pitaniya