منبع تغذیه بدون فن سری UHP-1000

مقدمه

 منبع تغذیه سری UHP-1000 مین ول بی نیاز از فن است. این طراحی سبب کاهش تجمع گرد و غبار و  کاهش زحمت و هزینه تعمیر و نگه داری میشود. این سبک از طراحی برای محیط های سر بسته و حساس به آلودگی صوتی، مناسب است. با توجه به این سبک از طراحی و سایر ویژگی هایی که به آنها اشاره خواهیم کرد، در بسیاری از حوزه ها کاربرد دارد. در ادامه توضیحات بیشتر، همراه به ذکر چند مثال آورده ایم.

منبع تغذیه UHP-1000 MEAN WELL مین ول،برای هر خواسته ای تطبیق پذیر بوده و راه های متنوعی، برای خنک سازی آن در نظر گرفته شده است. بنابراین رنج وسیعی از مصرف کنندگان را پوشش میدهد. برای مثال از حوزه هایی که نیازمند ولتاژ ثابت صنعتی هستیم، گرفته تا شارژ کردن باتری و بانک ها خازنی. طراحی نیمه پوششی آن سبب شده که سری UHP-1000 تبدیل به یک منبع تغذیه بادوام، باریک، بدون فن، مقاوم در برابر فشار و تجمع گرد و غبار با طول عمر بالا بشود. این سری مطابق درخواست مشتریان، دارای استاندارد های IEC/EN/UL 62368-1 و EN61558-1 و ایمنی خانگی EN60335-1 می‌باشد. از ویژگی های دیگر این منبع تغذیه این است که قابل استفاده تا سقف ارتفاع 5000 متری و رنج دمایی 30- تا 70+ درجه سانتی گراد است. ورودی تغذیه آن از برق یونیورسال AC  و ولتاژ خروجی 12،24،36 و 48 (منطبق با بسیار از بارهای مصرفی) را پشتیبانی میکند.

طراحی نیمه پوششی و بدنه ای از جنس آلومینیوم, بدون فن, نازک – منبع تغذیه UHP-1000 مین ول

خروجی برنامه پذیر :

منبع تغذیه UHP-1000 علاوه بر ویژگی هایی نظیر سیگنال DC OK، کنترل از راه دور و ولتاژ کمکی خروجی 12 ولتی، نیز میتوان جریان و ولتاژ آن را با برنامه کنترل کرد (PC , PV). ولتاژ خروجی هم قابل تنظیم روی مقدار ثابتی است و هم میتوان آن را در طول پروسه به صورت پیوسته تغییر داد. برای مثال، به کمک یک سنسور دمای محفظه و یا اتاقی را اندازه گرفته و با کنترل ولتاژ خروجی منبع تغذیه، مقدار حرارت ساطع شده از المنت را تغییر دهیم. همچنین از طریق کنترل PC آن میتوانیم به عنوان یک LED Driverبرای کنترل کردن میزان درخشش LEC ها استفاده نماییم.

مطابق شکل زیر، ولتاژ خروجی UHP-1000 را بین 50 تا 120 درصد مقدار نامی قابل تنظیم است؛ تنها کافیست  ولتاژ پین PV منبع تغذیه بین  2.5 تا 6 ولت تغییر دهیم.  هنگامی که روی مد ولتاژ برنامه ریزی شده(PV) تنظیم شده، حداکثر جریان خروجی به صورت اتوماتیک، متناسب با توان دستگاه و دمای کاری محدود میشود.

نمودار تناسب ولتاژ پین PC و تغییر جریان خروجی

مد کنترل جریان با برنامه این امکان را به ما میدهد که جریان را حداکثر تا 20 درصد مقدار نامی محدود کنیم. از این ویژگی برای کنترل و جلوگیری جریان هجومی استفاده میشود. همچنین میتوانیم آن را تبدیل به یک LED Driver جریان ثابت، کنیم و میزان نور محیط را کنترل کنیم و یا برای شارژ کردن باتری و بانک های خازنی از آن استفاده نمود.

قابلیت کنترل دو گانه PC و PV منبع تغذیه UHP-1000 آن را بسیار منعطف کرده و برای کاربردهایی نظیر شارژر و یا برای کنترل جریان هجومی از مناسب است.

لرزش و شوک ها :

محفظه آن به صورت نیمه پوششی و جنس کیس آلومینیوم است. بنابراین محکم و بادوام بوده و تا سقف 5G قابلیت تحمل لرزش را دارد. این ویژگی سبب شده که در مقابل انواع شوک ها و لرزش ها مقام باشد و در صنایع خودرویی نیز قابل استفاده باشد.

ملاحظات حرارتی و راهنمایی به هنگام نصب و استفاده :

محفظه آلومینیومی در خنک سازی دستگاه بسیار خوب عمل میکند اما اگر در محیط ها و شرایط خاصی، دمای منبع تغذیه از مقدار تعیین شده تجاوز کرد، از یک فن برای خنک سازی بیشتر استفاده کنیم. این ملاحضات باعث شده که عمر منبع تغذیه افزایش یابد و قابل استفاده در محیط هایی که حساس به نویز های شنوایی اند و یا احتمال تجمع گرد و غبار در منبع تغذیه بالا است.

برای اینکه از تمام توان منبع تغذیه UHP-1000 بهره ببرید لازم است، لازم است که توجه خاصی به خنک سازی و کنترل دمای آن کنید. برای خنک سازی این منبع تغذیه، روش های متفاوتی وجود دارد که به صورت یکپارچه از تمامی آنها پشتیبانی میکند. در ادامه هر یک از آنها را شرح خواهیم داد.

خنک سازی به روش همرفت:

نمودار دی ریتیگ خنک سازی به روش همرفت

خنک سازی به روش همرفت بیشترین تاثیر روی کاهش دمای منبع تغذیه را دارد و به هیچ فنی نیازی ندارد. نویز شنوایی تولید نکرده و گرد و غبار در دستگاه انباشته نمیشود. هنگامی که در حالت خنک سازی منبع تغذیه به روش همرفت هستید, نهایتاحق استفاده از 60 الی 70 درصد توان نامی آن را دارید. حداقل یک فضای آزاد 10 سانتی متری در بالای آن در نظر بگیرید تا حرکت هوا به خوبی انجام شود. برای اینکه به تمام پتانسیل منبع تغذیه برسید، لازم است که برای خنک سازی آن از روش های دیگری مثل استفاده از فن و یا روش مجاورتی بهره ببرید.

خنک سازی با فن :

نمودار دی ریتیگ خنک سازی به روش جریان هوا

برای دسترسی به تمام توان منبع تغذیه، مانند شکل زیر، یک فن در کنار دستگاه قرار دهید تا هوا، در دستگاه بهتر چرخش کند.

محل قرار گیری فن اضافه برای خنک سازی بیشتر UHP-1000

خنک سازی به روش مجاورتی :

زمان که به توان بیشتری نیاز داریم و همچنین نباید هیچگونه آلودگی صوتی ایجاد شود، این روش بسیار کارآمد است. در این روش باید منبع تغذیه را به یک جسم فلزی سنگین و بزرگ بچسبانیم و از این طریق گرمای منبع تغذیه به جسم فلزی منتقل شده و سریعتر دستگاه خنک میشود. راه ها زیادی برای پیاده سازی این روش وجود دارد اما باید طبق دفترچه محصول، از صفحات آلومینیومی استانداردی که  شرح داده است استفاده نمایید.

نمودار دی ریتیگ خنک سازی به روش مجاورتی

اجرای روش مجاورتی بسیار آسان است. تنها کافیست که یک ورق نازک فلزی تهیه کنید و سطح آن را با گریس حرارتی بپوشانید و منبع تغذیه را محکم روی آن نصب کنید.

اندازه صفحه استاندرد برای خنک سازی به روش مجاورتی، محل نصب و روش اتصال به صورت ظاهری

اعتبار سنجی روش خنک سازی:

بدون توجه به روش که برای خنک نگه سازی منبع تغذیه UHP-1000 مین ول انتخاب نموده اید، از روش زیر که بسیار آسان هم هست، برای اعتبار سنجی کارآمدی روش در آن شرایط و محیط کاری فعلی، استفاده نمایید.

نمودار اعتبار سنجی روش خنک سازی بدون توجه به نوع انتخاب روش

در حین فعالیت منبع تغذیه، دمای نقطه TC روی بدنه را (مطابق شکل زیر) بعد از فعالیت در چند ساعت اندازه گیری کنیم، تا زمانی که دما آن زیر 80 الی 90 درجه سانتی گراد باشد، مورد تایید است.

محل نقطه TC روی منبع تغذیه UHP-1000 برای اعتبار سنجی خنک سازی

یکی از فاکتور های مهمی که باید در دمای منبع تغذیه در نظر بگیریم این است که اگر دمای منبع تغذیه به بیش از 40 تا 50 درجه سانتی گراد تجاوز کرد، کاربر با توجه به منحنی دیریتنگ میبایست توان کشیده شده از دستگاه را محدود کرد. پیشنهاد میکنیم که از منبع تغذیه با توان تولیدی بیشتر از مصرف تهیه کنید تا با اطمینان بیشتری به آن تکیه کنید.

مثال های کاربردی :

1.       شارژر

میتوان از آن به عنوان شارژر بسیاری از سیستم ها استفاده نمود؛ برای مثال از باتری های سرب-اسید گرفته تا بانک های خازنی. سری UHP-1000 مین ول در این مد بسیار کارآمد بوده و در هر موقعیتی میتوان به آن اطمینان کرد.

·         باتری سرب-اسید :

عنوان مثال در جدول زیر به ریت شارژ باتری سرب-اسید 12V/200AH آورده ایم :

مشخصات باتری سرب-اسید شارژ شده با UHP-1000

عملکرد شارژر در مد ولتاژ ثابت :

در مد ولتاژ ثابت میبایست، سطح ولتاژ خروجی را روی 14.4 ولت را به کمک پتانسیومتر یا کنترل PV تنظیم میکنیم.

عملکرد شارژر در مد جریان ثابت :

با توجه به مشخصات باتری، بیشترین جریان شارژی 60 آمپر است. برای اینکه جریان خروجی را روی مقدار 60 آمپر برنامه ریزی کنیم، به پین PC منبع تغذیه، ولتاژ 4.5 ولتی در خارج منبع تغذیه به آن اعمال میکنیم.

عملکرد شناور :

برای شارژ کردن سوپر خازن ها، باید مراقب های بیشتری باید بکینم. اگر مقدار ظرفیت خازنی بانک از این مقدار تعیین شده در جدول زیر بیشتر شد، منبع تغذیه بلافاضله بعد از روشن شدن، وارد مد حفاظت افت ولتاژ میشود و به خاطر این که افت ولتاژ در همان ابتدای فرآیند روی میدهد، بعد از 3 ثانیه منبع تغذیه خاموش میشود.

جدول ظرفیت خازنی بیشینه بانک خازنی برای اتصال به UHP-1000

هشدار 1 : مقدار های داده شده در جدول بالا برای مد شارژ به روش جریان ثابت و با جریان 110 درصد مقدار نامی در خروجی ثبت شده است و منبع تغذیه UHP-1000 به صورت مستقیم و بدون هیچ محدود کننده ی جریان به بانک خازنی متصل شده است.

2.      المنت های حرارتی :

مقدار گرمایی که المنت های حرارتی تولید میکنند، میتوان به روش PV به راحتی کنترل کرد. در واقع، توان گرمایی تولید المنت های حرارتی از رابطه P=V²/R پیروی میکند. بنابراین ولتاژ خروجی، تاثیر مستقیم روی گرمای تولیدی دارد. با کنترل ولتاژ در سطوح مختلف قادر هستیم که توان گرمایی حرارتی را تغییر دهیم و دمای محیط را روی مقدار ثابتی نگاه داشت.

ذاتا، اجسام قبل از اعمال ولتاژ الکتریکی، مقدار مقاومت کمتری در لحظه ابتدایی نسبت بعد از راه اندازی دارد. بنابراین در همان ابتدا، شاید جریان هجومی باشیم. سری UHP-1000 مینول قادر به تحمل جریان هجومی تا نرخ 105 تا 120 درصد جریان نامی به مدت سه ثانیه است. در واقع وارد مد اضافه بار شده و بعد از سه ثانیه خاموش میشود.

منبع :

MEANWELL.COM