موضوعات علمی
منابع تغذیه MEAN WELL میتوانند در این رنج فرکانسی کار کنند. اما اگر فرکانس کاری خیلی پایین باشد راندمان هم کاهش می یابد. برای مثال زمانی که منبع تغذیه از نوع SP-200-24 تحت ولتاژ 230 ولت و بار مجاز کار می کند اگر فرکانس کاری 60 هرتز باشد راندمان در حدود 84 درصد خواهد بود، ولی اگر فرکانس 50 هرتز باشد راندمان مقدار 3/83 درصد خواهد شد. اگر فرکانس کاری خیلی بالا باشد، مقدار ضریب توان در منابع تغذیه دارای قابلیت اصلاح ضریب توان کاهش می یابدو این موضوع باعث افزایش جریان نشتی نیز خواهد شد. برای مثال زمانی که یک منبع تغذیه SP-200-24 تحت ولتاژ 230 ولت و بار مجاز کار می کند، اگر فرکانس ورودی 60 هرتز و ضریب توان 93/0 باشد مقدار جریان نشتی در حدود 7/0 میلی آمپر خواهد بود. ولی اگر فرکانس ورودی به مقدار 440 هرتز افزایش یابد مقدار ضریب توان به 75/0 کاهش یافته و جریان نشتی به مقدار 3/4 میلی آمپر افزایش می یابد.
- برای افزایش قابلیت اطمینان درانتخاب یک منبع تغذیه سوئچینگ پیشنهاد می شود که 30 درصد بالاتر از توان مصرفی مورد نیاز در نظر گرفته شود. برای مثال اگر سیستم نیاز به 100 وات توان مصرفی داشته باشد، منبع تغذیه ای با حداقل توان 130 وات تهیه شود. با این کار، قابلیت اطمینان منبع تغذیه در سیستم موجود، بطور قابل ملاحظه ای بالا می رود.
- یکی دیگر از مواردی که باید به آن توجه شود دمای محیطی است که منبع تغذیه در آنجا نصب می شود. به همین منظور باید دستگاههای اطراف منبع تغذیه که تلفات گرمایی دارند نیز مد نظر قرار گیرند. اگر منبع تغذیه در محیطی با دمای بالا کار کند، توان خروجی آن افت می کند. نمودار تغییرات توان خروجی بر حسب دمای محیط در دیتاشیت منابع تغذیه آورده شده است.
- انتخاب ویژگی های عملکردی منبع تغذیه بر اساس کاربرد مورد نیاز:
- قابلیت های حفاظتی مانند حفاظت در برابر اضافه ولتاژ (OVP) ، حفاظت در برابر دمای بالا (OTP)، حفاظت در برابر اضافه بار (OLP) و … .
- قابلیت های کاربردی مانند قابلیت Signaling (Power Good, Power Fail) ، Remote Control، Remote Sensing و … .
- کاربردهای خاص مانند اصلاح ضریب توان (PFC) ، منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) .
- مدل انتخابی از نظر استاندارد ایمنی و سازگازی الکترومغناطیسی (EMC) نیز بایستی مد نظر قرار بگیرد.
لازم است قبل از اتصال بار به منبع تغذیه، مشخصات منبع تغذیه ازدیتاشیت خوانده شود.
به منظور اینکه منبع تغذیه صحیح کار کند، یک مقدار حداقل بار برای هر خروجی نیاز است، در غیر این صورت سطح ولتاژ خروجی ناپایدار و یا دارای نوسان خواهد بود.
بایستی در دیتاشیت منابع تغذیه به عبارت “Current range” مراجعه شود، برای مثال جدولی در زیر آورده شده است.
در جدول زیر کانال 1 نیازمند حداقل بار مورد نیاز2 آمپر، در کانال دوم حداقل بار مورد نیاز 5/0 آمپر، در کانال سوم حداقل بار مورد نیاز 1/0 آمپر و در کانال چهارم نیازی به حداقل بار نیست.
| CH4 | CH3 | CH2 | CH1 | OUTPUT NUMBER |
| -12V | -5V | 12V | 5V | DC VOLTAGE |
| 0.5A | 1A | 4.5A | 11A | RATED CURRENT |
| 0~1A | 0.1~1A | 0.5~4.5A | 2~12A | CURRENT RANGE |
فن های خنک ساز طول عمر کوتاه تری نسبت به سایر اجزای سازنده منبع تغذیه دارند. با تغییر نحوه عملکرد فن ها میتوان ساعت های کارکرد منابع تغذیه را افزایش داد. رایجترین منطق کنترلی در ادامه توضیح داده می شود:
- کنترل دما : اگر دمای داخلی یک منبع تغذیه که بوسیله یک سنسور دما اندازه گیری می شود، بالاتر از مقدار آستانه تعیین شده (Threshold) باشد، فن با سرعت ماکزییم شروع به خنک کردن منبع تغذیه می کند. حال اگر دمای داخلی منبع تغذیه کمتر از مقدار آستانه تعیین شده باشد، فن متوقف شده یا با نصف سرعت ماکزیمم شروع به خنک کاری منبع تغذیه خواهد نمود. علاوه بر این، فن های خنک ساز در برخی منابع تغذیه بوسیله یک الگوریتم غیرخطی کنترل می شوند، بصورتی که می توانند با توجه به دمای داخل منبع تغذیه، سرعتهای متفاوتی داشته باشند.
- کنترل بار: اگر میزان بار متصل به منبع تغذیه بیش از مقدار آستانه تغیین شده باشد، فن با سرعت ماکزیمم شروع به کار خواهد کرد و اگر میزان بار کمتر از مقدار آستانه تعیین شده باشد، فن متوقف شده یا با نصف سرعت ماکزیمم شروع به کار خواهد کرد.
توان ظاهری = ولتاژ ورودی x جریان ورودی
توان حقیقی = ولتاژ ورودی x جریان ورودی x ضریب توان
نیروگاه های برق به منظور فراهم سازی شرایط مناسب مصرف در یک منطقه و ایجاد شرایط پایدار، باید مقداری بالاتر از توان ظاهری مورد نیاز تولید کنند. مقدار واقعی مصرف برابر با توان اکتیو می باشد، بنابراین هنگامی که ضریب توان برابر 0.5 باشد نیروگاه برق باید توان ظاهری به اندازه دو برابر توان حقیقی برق تولید کند. ولی اگر ضریب توان مقدار 0.95 در نظر گرفته شود نیروگاه برق فقط با تامین توان ظاهری به مقدار 1.06 برابر توان حقیقی می تواند پاسخگوی مصرف کنندگان باشد. بنابراین با استفاده از اصلاح ضریب توان می توان به طور موثری در ذخیره انرژی صرفه جویی کرد.
توپولوژی PFC فعال به دو صورت یک مرحله ای و دو مرحله ای انجام می شود که تفاوت آنها در جدول زیر آمده است.
| محدودیت ها | معایب | مزایا | PFC topology |
| مقدارHold up time برابرصفراست. بنابراین مقدار خروجی منبع تغذیه به صورت مستقیم از ورودی AC تاثیر می پذیرد. جریان نوسان بزرگ بر طول عمر LEDها موثر است. نسبت به تغییرات بار دارای پاسخ دینامیکی پایین هستند. |
نوسان بزرگتر کنترل فیدبک پیچیده |
هزینه پایین
· شماتیک ساده · راندمان بالا برای کاربردهای وات پایین |
Single-stage active PFC |
| · برای همه نوع کاربرد مناسبند. | · هزینه بالاتر
· شماتیک پیچیده تر |
· هزینه بالاتر
· ضریب توان بالاتر · کنترل فیدبک آسان · تطبیق بالاتر با تغییرات بار |
Two-stage active PFC |
MTBF (Mean Time Between Failure) و Life Cycle هر دو نمایانگر میزان قابلیت اطمینان است. MTBF می تواند به دو روش محاسبه شود، روش اول Part Count و روش دوم Stress analysis.
آیین نامه MIL-HDBK-217F به هر دو موضوع بالا پرداخته و TELCORDIA SR/TR-332(Bellcore) برای محاسبه MTBF بکار می رود. MIL-HDBK-217F مربوط به استاندارد ارتش آمریکا و TELCORDIA SR/TR-332(Bellcore) از مقررات تجاری می باشد. MEAN WELL از استاندارد MIL-HDBK-217F (آنالیز استرس) به عنوان هسته اصلی MTBF استفاده می کند. مفهوم اصلی MTBF به این صورت بیان می شود که بعد ازاستفاده مستمر از منبع تغذیه برای یک مدت مشخص، متوسط زمانی که احتمال عملکرد صحیح منبع تغذیه به پایین تر از % 8/36 (e-1=0.368 ) می رسد مقدار MTBF را نشان می دهد. د رحال حاضر MEAN WELL براساس استاندارد MIL-HDBK-217F قابلیت اطمینان مورد نیاز را با روش آنالیز استرس (البته به استثنای فن ها) پیش بینی می کند. Life Cycle با افزایش دمای خازن های الکترولیتی به اندازه ماکزیمم دمای کاری آنها، به تخمین عمر منابع تغذیه می پردازد. برای مثال در مدل RSP-750-12 مقدار MTBF=109.1k hours در 25 درجه سانتی گراد است. و برای خازن الکترولیتی C110 مقدار Life Cycle=213k hours در (Ta=50℃) است.
DMTBF (Demonstration Mean Time Between Failure) روشی برای ارزیابی MTBF می باشد. برای محاسبه MTBF از فرمول های زیر استفاده می شود:
که در فرمول های بالا:
MTBF：Life time determine by specification.
X2：Can be found in chi-square distribution
N：Number of sampling
AF：Acceleration factor, which can be derived from acceleration factor equation.
Ae=0.6
K(Boltzmann Constant)=(eV/k)
T1：Rated temperature of specification. Note: Kelvin will be the unit use for calculation
T2：The temperature that is used in the meaning of acceleration, and the chosen temperature could not result in physical change in materials. Note: Kelvin will be the unit use for calculation.
براساس طراحی های مختلف مدارات منابع تغذیه MEAN WELL ورودی می تواند به سه صورت زیر باشد:
a.85~264VAC;120~370VDC
b.176~264VAC;250~370VDC
c.85~132VAC/176~264VAC by Switch; 250~370VDC
در مدل های a,b منبع تغذیه می تواند بدون هیچ گونه ایرادی با هر دو ورودی AC وDC کار کند. بعضی مدل ها از منابع تغذیه نیاز دارند که اتصال ورودی قطب ها به صورت صحیح انجام شود، یعنی قطب مثبت به پایه AC/L و قطب منفی به پایه AC/N متصل شود. در بعضی دیگر از منابع تغذیه اتصال قطب ها باید به صورت معکوس انجام شود، یعنی قطب مثبت به پایه AC/N و قطب منفی به پایه AC/L متصل گردد. اگر به هر دلیلی پایه های ورودی به صورت نادرست متصل شود، منبع تغذیه خراب نمی شود، با تعویض پایه های ورودی منبع تغذیه شروع به کار می کند.
در مدل c باید دقت شود که سوئیچ تغییر مقدار ولتاژ ورودی به درستی انتخاب شود (115/230V). وقتی سوئیچ بر روی 115 ولت تنظیم شده و ولتاژ ورودی 230 ولت باشد، منبع تغذیه دچار صدمه می شود.
در کشورهای مختلف سطح ولتاژ متفاوت است، خروجی اینورتر TN-1500 در ورژن 110V AC می تواند به صورت 100/110/115/120VAC و به همین ترتیب خروجی اینورتر در ورژن 220VAC می تواند به صورت 200/220/230/240VAC متغیر باشد. زمانی که اینورتر در مد UPS تنظیم شده باشد و ولتاژ اصلی، نوسانی بالاتر از 5 درصد ولتاژ خروجی تنظیم شده، داشته باشد، اینورتر تغذیه خود را از باتری به جای برق شهر تامین میکند تا دقت خروجی تنظیم شده حفظ شود. در این حالت نمایشگر AC IN در پنل جلوی اینورتر خاموش می شود.
بعضی از منابع تغذیه سیگنالی تحت عنوان Power Good در هنگام روشن شدن و Power Fail در هنگام خاموش شدن ایجاد می کنند. این سیگنال ها برای کنترل و مانیتورینگ استفاده می شود. Power Good طبق نمودار زیر، زمانی که ولتاژ خروجی یک منبع تغذیه به 90% ولتاژ نامی می رسد، یک سیگنال TTL ( 5 ولت) در بازه زمانی بین 10تا500 میلی ثانیه ارسال میگردد. Power Fail طبق نمودار زیر، یک میلی ثانیه قبل از اینکه ولتاژ خروجی به زیر 90% ولتاژ نامی برسد، سیگنال Power Good خاموش می شود.
هنگامی که جریان کشیده شده بیش از نرخ تعیین شده در منبع تغذیه باشد، مدار حفاظتی برای مقابله با Overload/Overcurrent فعال خواهد شد. محافظت از Overload/Overcurrent به انواع زیر تقسیم بندی می شود:
- FOLDBACK CURRENT LIMITING
در این حالت جریان خروجی به مقدار 20 درصد از نرخ تعیین شده کاهش مییابد. (شکل زیر، منحنی a)
- CONSTANT CURRENT LIMITING
در این حالت جریان خروجی در یک سطح ثابت و در محدوده مشخص باقی می ماند تا وقتی که ولتاژ خروجی به پایین ترین سطح آن افت کند. (شکل زیر، منحنی b )
- OVER POWER LIMITING
در این حالت توان خروجی ثابت باقی می ماند. هنگامی که بار خروجی افزایش می یابد، ولتاژ خروجی به همان نسبت کاهش می یابد. (شکل زیر، منحنی c)
- HICCUP CURRENT LIMITING
در این حالت با فعال شدن محافظت، ولتاژ و جریان خروجی مکررا به صورت پالسی روشن و خاموش می شوند. با از بین رفتن شرایط خطا این بخش به صورت خودکار ترمیم می شود.
- SHUT OFF
در این حالت هنگام افزایش بار به بیش از نرخ حفاظتی، ولتاژ و جریان خروجی قطع می شوند. توجه: مد حفاظتی در بعضی از محصولات شامل ترکیبی از موارد اشاره شده در بالاست، همچون constant current limiting + shut down. روش های بازیابی
- Auto Recovery: منبع تغذیه به صورت خودکار با از بین رفتن شرایط خطا، بازیابی می گردد.
- Re-power on: بعد از وقوع خطا در منبع تغذیه ، باید یکبار به صورت دستی برق ورودی آن قطع و وصل شود تا به حالت نرمال بازگردد.
توجه: نباید منبع تغذیه را در شرایط اضافه جریان یا اتصال کوتاه در مدت زمان طولانی بکار برد، زیرا باعث کوتاه شدن طول عمر و صدمه دیدن آن می شود.
یک پدیده ناخواسته است که به صورت یک سیگنال متناوب با دامنه کوچک بر روی خروجی DC ایجاد شده که از ورودی AC منشا میگیرد. شکل موج به صورت زیر نشان داده می شود:
در شکل موج نشان داده شده دو جز وجود دارد که یکی ریپل و دیگری نویز می باشد. ریپل در هنگام یکسوسازی (Rectification ) موج سینوسی ایجاد می شود که فرکانسی معادل دو برابر فرکانس ورودی را داراست. نویز در فرکانسهای بالا ایجاد می شود که در واقع هنگام سوچینگ با فرکانس بالا ایجاد می شود. برای اندازه گیری نویز فرکانس بالا، یک اسیلوسکوپ با پهنای باند 20مگاهرتز، یک پروب با کمترین سیم اتصال زمین و یک خازن 1/0 میکروفاراد که بصورت موازی با خروجی بسته شده است، نیاز می باشد.
با استفاده از تست Hi-Pot یا تست Electric Strength محاسبه می شود. قبل از انجام تست ورودی و خروجی همچون شکل زیر اتصال کوتاه می شود. این تست تحت شرایط حلقه بسته خاص همچون I/P-O/P, I/P-FG و O/P-FGدر مدت زمان یک دقیقه انجام می شود. ( مقدار عادی جریان نشتی در تست AC برابر 25 میلی آمپر است)
- تست Hi-Pot راهی برای اطمینان از ایزوله بودن بین اولیه و ثانویه است که اگر این تست به درستی انجام شود، هنگامی که ولتاژ بزرگی بین ورودی و خروجی برقرار شود از آسیب به منبع تغذیه جلوگیری می شود. ولتاژ تست باید به آرامی از صفر ولت تا سطح معینی بالا رود و در این سطح ولتاژ به مدت 60 ثانیه با زمان صعود بالاتر از یک ثانیه باقی بماند. در تولیدات با حجم بالا، زمان تست به یک ثانیه کاهش می یابد. اگر هنگام تست ولتاژ، جریان نشتی در موادی که جهت ایزوله سازی بکار رفته به سرعت افزایش یابد این موضوع بیانگر این است که ایزوله سازی بدرستی انجام نشده است(شکست عایقی رخ داده است). پدیده اثر کرونا و یا تخلیه الکتریکی گذرا نمی تواند علت شکست تست به حساب بیاید.
- زمانی که تست ولتاژ AC انجام می شود، علت اصلی جریان نشتی خازن های Y هستند. یک خازن 7nF می تواند باعث 5 میلی آمپر جریان نشتی شود. بر اساس آیین نامه UL-554 خازن های Y برای تست Hi-Pot باید خارج شوند که این موضوع در تولیدات انبوه امکان پذیر نیست. تنها راه حل افزایش جریان نشتی، معمولا به مقدار 25 میلی آمپر درهنگام تست می باشد. در حال حاضر شاخص نشتی جریان در آیین نامه های ایمنی تعریف نشده است.
- بر طبق آیین نامه IEC60950-1 در جاهایی که اولیه و ثانویه توسط پل خازنی به هم متصل شده است می توان از ولتاژ تست DC برای حل مشکل جریان نشتی استفاده کرد.
پریودی که جریان از یک جهت به جهت دیگر شارش میکند به شرطی که ولتاژ خروچی Vo کمتر از 5 درصد تغییرات داشته باشد را زمان سویچینگ میگوییم. لطفا به نمودار های زیر مراجعه کنید تا معنی دقیق آن را متوجه شوید. 
نتیجه ازمایش :
| مد | زمان دو طرفه سوئیچ | نتیجه |
| مسیر AC به DC | 1ms | 888 us |
| مسیر DC به AC | 1ms | 681 us |
تغییر مسیر جریان و محاسبه زمان
رقم اول که بین ۰ تا ۶ است سطح حفاظت در برابر جسم سخت خارجی و نیز حفاظت افراد را مشخص میکند. رقم دوم بین ۰ تا ۸ است و میزان حفاظت را در برابر نفوذ آب ( و نه هیچ مایع دیگر ) مشخص میکند. هر چه این رقم‌ها بیشتر باشند میزان حفاظت بیشتر است.
MEAN WELL ، در اکثر طراحی منبع تغذیه LED خود ، از خواص ضد گرد و غبار و ضد آب استفاده کرده است.
محصولاتی که دارای پتانسیومتر و درجه حفاظت فیزیکی IP64 تا IP66 و IP67 هستند برای کاربرد های داخلی و خارجی ، در مکان های سر پوشیده مناسب هستند . توضیحات دقیق تر را می توان در جدول زیر یافت:
( توجه داشته باشید منبع تغذیه با درجه حفاظتی فیزیکی IP64 یا بالاتر ، مناسب برای کاربردهای داخلی و خارجی ، در مکان های سرپوشیده هستند )
- برای محدودیت های نصب فعلی ، لطفاً به تست های سطح IP مربوطه مراجعه کنید.
* همه محصولات را نمی توان به طور مداوم در آب غوطه ور کرد. برای استفاده از محصولات در آب باید نیز اتصالات لازم را بدرستی استفاده کرد که در مقاله استفاده از اتصالات ضد آب کامل آن را توضیح دادیم. لینک : استفاده از اتصالات ضد آب
* تعریف درجه حفاظتی فیزیکی IP68 توسط MEAN WELL: یک واحد تحت آزمایش را در 1 متری زیر سطح آب غوطه ور کنید ، با یک شرایط دینامیکی که 12 ساعت AC روشن است ، آزمایش کنید. 12 ساعت خاموش برق
مدت زمان آزمون: 1 ماه.
الف) بر اساس توان مصرفی مورد نیاز و روش کاربری آن انتخاب کنید. همچنن همواره درصدی توان تولیدی را بیش از توان مورد نیاز در نظر بگیرید.
- نقطه کلیدی در هنگام اتصال مستقیم درایو LED به لامپ به نکات نصب و اتصالات LED مورد نظر توجه کنید.
- نقطه کلیدی در هنگام استفاده از پاور LED در کنار آی سی IC ها برای کنترل دقیق تر جریان لطفا به نکات نصب و اتصالات LED درایو ها توجه فرماید.
ب) بر اساس محیط نصب پاور LED رنج درجه حفاظت فیزیکی مناسب و نوع قالب ( انکلوزر فلزی، انکلوزر پلاستیکی یا PCB فریم) آن را در نظر بگیرید. ج) آیا نیاز به کنترل کننده ضریب توان یا PFC دارید؟ کنترل کننده ضریب توان یک طبقه ای برای بارهای LED مناسب اند و کنترل کننده های ضریب توان دو طبقه ای برای بارهای معمول بهتر عملکرد دارند. د) اکر سیستم LED به گونه ای طرح شده است که به صورت مستقیم راه اندازی شده است. از کننرل جریان و ولتاژ برای تعییر میزان درخشش به صورت دستی برای کنترل بهتر ارجحیت دارد. جدول مقایسه : دانلود کاتالوگ LED های مین ول : meanwell_LED اگر میخواهید از پاور های استفاده کنید که کنترل کننده توان تک مرحله ای استفاده کنید لطفا به تفاوت منبع تغدیه هایی که کنترل ضریب توان PFC تک طبقه و دو طبقه مراجعه کنید.
الف) سیستم روشنایی که به صورت درایو مستقیم طراحی شده :
- محدوده ولتاژ مستقیم ترکیب LED ها باید در محوده ولتاژ منبع تغذیه جریان ثابت (CC) باشد. برای مثال اگر Vf LED های مورد نظرما 3.6 الی 3.4 ولت باشد و 6 عدد از آنها را به صورت سری با یکدیگر قرار بدهیم ولتاژ Vf نهایی در رنج 20.4 الی 21.6 ولت میشود. در این مورد یک واحد 24 ولتی جریان ثابت (CC) در رنج متغییر 18 الی 24 ولت انتخاب شود.
- برای مدل های هایی که دارای PFC قعال هستند و سیستم ضریب توان بالاتر از 0.9 هستند، استفاده از بار باید بالاتر از آنچه که در مشخصات PFC مشخص شده باشد. رابطه بین PF و بار خروجی در شکل انتهایی نمایش داده شده است، معمولا نیازمند 75 درصد به بالاتر هستیم. دوباره مشخصات مدلی که استفاده میکنید را چک کنید تا تایید شود که نیازمندی های لازم پیاده شده است.
- در محدوده هایی که ولتاژ AC ناپایدار است مثل محدوده های صنعتی یا واحد های ژنراتوری وجود دارد لطفا از سری های LED کاربری عادی موجود در جدول یک استفاده کنید.
ب)سیستم های روشنایی که با آی سی درایو ها طراحی شده و کار میکند:
- ولتاژ راه اندازی آی سی میبایست نزدیک ولتاژ خروجی درایو ما باشد.
- آی سی های درایور نیازمند ولتاژ پایداری هستند که به خوبی کار کنند. پس بشدت توصیه میشود که از کاربری های معمولی سری های موجود در جدول یک استفاده شود.
- برای مدل های هایی که دارای PFC قعال هستند و سیستم ضریب توان بالاتر از 0.9 هستند، استفاده از بار باید بالاتر از آنچه که در مشخصات PFC مشخص شده باشد. رابطه بین PF و بار خروجی در شکل انتهایی نمایش داده شده است، معمولا نیازمند 75 درصد به بالاتر هستیم. دوباره مشخصات مدلی که استفاده میکنید را چک کنید تا تایید شود که نیازمندی های لازم پیاده شده است.
- دوباره مشخصات را چک کنید و تایید کنید که نیازمندهای لازم را پیاده کرده اید. هنگامی که از آی سی درایو ها استفاده میکنید، میتواند مشکلات EMI در سیستم افزایش یابد. بعد از این که سیستم را روشنایی را طراحی کردید، مسئله EMI باید دوباره چک شود.
نمودار مشخصه ولتاژ در مقابل ضریب توان
توضیح مد های CC – CV – CV+CC در منبع تغذیه های LED
با استفاده از جدول مقایسه درایورهای LED مین‌ول، میتوانید محصولاتی را بیابید که قابلیت تغییر ولتاژ/جریان را دارند. از این طریق میتوانید محصول مناسب و مورد نظر خودتان را پیدا کنید. همچنین برای اینکه متوجه این موضوع بشوید که یک LED درایور قابلیت تغییر ولتاژ/جریان خروجی را دارد به دیتاشیت یا همان برگه مشخصات فنی آن مراجعه کنید. روی درایورهای LED یک یا چندین پتانسیومتر قرار داده شده است که از این طریق میتوانید ولتاژ و جریان مد نظرتان را با چرخاندن آن، تنظیم کنید. در سریهای PLN/ELN لازم است که کاور بالایی آن را جدا کنید تا به پتانسیومترهای آن یعنی SVR1 و SVR2 دسترسی پیدا کنید.(مطابق شکل زیر) برای سایر سری‌ها پتانسیومترهای IoADJ , VoADJ از سوراخی که روی کیس قابل دسترس اند و نیازی به جدا کردن هیچ کاور و زحمت زیادی نیست. بعد از اینکه تغییرات مد نظرتان را اعمال کردید، این نکته را در نظر بگیرید که توان تنظیم شده بیشتر از سقف توانی درایور نباشد و نگهدارنده لاستیگی به درستی در جای خود نصب شده است. 
معمولا در مشخصات محصولات LED مین‌ول، منحنی ولتاژ-جریان(V-I) را نمایش داده است. هر مشخصه مربوط به یک نوع از درایورهای جریان ثابت(CC) یا جریان ثابت + ولتاژ ثابت(CC+CV) مربوط است.
درایورهای جریان ثابت(CC) تنها برای راه اندازی LED ها مناسب است.
در حالی که درایورهای جریان ثابت + ولتاژ ثابت(CC+CV) را میتوان هم برای راه اندازی LED و هم به عنوان منبع تغذیه سوئیچینگ معمولی استفاده نمود.
قسمتی از منحنی که برای راه‌اندازی و استفاده برای LED مناسب نیست را با نقطه چین نشان داده شده است و با توجه به نوع حفاظتی که برای آن در نظر گرفته شده یا به مد هیکاپ و یا به مد جریان ثابت میرود.
در این بخش تلارنس جریان تعریف نشده است، اما تنها مشخصه آن را نمایش میدهد.
اگر مشتریان میخواهند که به هنگام اتصال کوتاه(SHORT CIRCUIT) با جریان کشی زیادی مواحه نشوند، از منبع تغذیه هایی استفاده کنند که در مد حفاظتی به حالت هیکاپ میروند.
اما اگر میخواهند از منبع تغذیه برای بارهای خازنی و موتوری استفاده نمایند بهتر است مد حفاظتی آن جریان ثابت انتخاب شود.
جنبه های کاربردی
MEAN WELL برای کاربرد شارژر باتری سریهای ENC, HEP-600C, GC, PA, PB, RPB وRCB را معرفی کرده است (30~360W).
اگر این مدل ها نتوانند همه نیازهای مشتریان را برآورده سازند، یک جایگزین برای این هدف وجود دارد.
منابع تغذیه با قابلیت محدود کننده جریان “constant current limiting” که می توانند حفاظت از اضافه بار را فراهم سازند، پیشنهاد می شود.
جریان شارژکردن، در باتری با درصدهای شارژ مختلف، متفاوت است، به همین دلیل احتمال رخداد حفاظت از اضافه بار در حالت های شارژ پایین باتری بسیار محتمل است.
در باتریهایی با شارژ پایین، حفاظت از اضافه بار به صورت قطع و وصلی و یا قطع کامل خروجی منبع تغذیه باعث جلوگیری از شارژ شدن باتری می شود.
بکارگیری منبع تغذیه به عنوان شارژر از دیدگاه کاربرد اضافه بار بررسی و اصلاحاتی در آن انجام شده است.
دو کاربرد در اتصال منابع تغذیه به صورت سری وجود دارد. کاربرد اول حالتی که نیاز به داشتن ولتاژ منفی و مثبت است و کاربرد دوم زمانی که نیاز به ولتاژ خروجی بزرگتری می باشد. دو کاربرد بیان شده در ادامه توضیح داده می شود:
ولتاژ مثبت و منفی
افزایش ولتاژ خروجی (جریان خروجی تغییر نمی کند).
در این حالت اگر دیود مسدود کننده جریان بازگشتی در منبع تغذیه وجود نداشت، باید برای جلوگیری از صدمه دیدن منبع تغذیه در هنگام استارت آن در خروجی منبع تغذیه از دیودهایی به شکل زیر استفاده شود.
نرخ ولتاژ دیودهای خروجی باید بزرگتر از V1+V2 باشند.
همچنین نرخ جریان گذرا از دیودها باید از جریان خروجی منبع تغذیه بیشتر باشد.
در ولتاژهای زیر 60 ولت و در توان های پایین تر از پانصد وات امکان اتصال مستقیم وجود دارد.
هنگامی که دو منبع تغذیه به صورت موازی بسته شود جریان خروجی حاصل افزایش می یابد، ازاین ترکیب می توان در جاهایی که نیاز به منبع تغذیه پشتیبان (Redundant) است استفاده می شود. باید توجه داشت تفاوت ولتاژ خروجی دو منبع تغذیه و امپدانس سیمها در حالت موازی بسیار اندک باشد.
- ترمینال های P(LP/CS) همچون سری PSP به هم متصل شود.(باید به روش موازی کردن در راهنمای منابع تغذیه مراجعه شود). باید قبل از اتصال ورودی AC درحالت موازی ، ورودی و خروجی منابع تغذیه به هم متصل شوند. روش موازی کردن در شکل زیر آمده است. (بعضی از منابع تغذیه نیازمند وجود بار در خروجی بعد از موازی کردن هستند)
- تفاوت ولتاژ خروجی در منابع تغذیه باید کمترین مقدار ممکن باشد، کمتر از 2/0 ولت پیشنهاد می شود.
- منابع تغذیه باید ابتدا با سیم هایی با قطر مناسب و طول کوتاه موازی شوند سپس به بار متصل گردند.
- بعد از موازی کردن مقدار ماکزیمم توان خروجی 90 درصد مقدار توان کل محاسبه شده است.
- هنگامی که منابع تغذیه موازی می شوند، اگر بار کمتر از10 درصد بار محاسبه شده هر کدام از منابع تغذیه باشد، ممکن است نمایشگر LED یا سیگنال ها(Power Good、Pok、Alarm Signal) به درستی عمل نکنند.
- برای اطمینان ازاینکه جریان بار در حالت موازی به صورت موثر تقسیم شود، پیشنهاد می شود بیش از 4-6 منبع تغذیه در یک زمان استفاده نشود.
- در بعضی از مدل ها از سیگنال های حسگر ولتاژ +S,-S استفاده شده است تا نوسان در خروجی کاهش یابد.
هنگام روشن شدن منبع تغذیه متصل به موتورها، لامپ های روشنایی یا بارهای بسیار خازنی، یک تخلیه جریانی بزرگ در خروجی بوجود می آید، این عامل باعث جلوگیری از راه اندازی صحیح می گردد. برای رفع این مشکل منبع تغذیه با قابلیت حفاظت محدود کننده جریان ثابتconstant current limiting” ” پیشنهاد می شود.
بله، از آنجایی که محصولات Mean Well با در نظر گرفتن ایزولاسیون طراحی شده اند، مشکلی وجود ندارد که زمین خروجی (GND) و زمین بدنه (FG) در یک سیستم، یکسان باشند. اما EMI ممکن است با این پیکربندی تحت تاثیر قرار بگیرد.
بر مبنای نیاز به سازگاری الکترومغناطیسی(EMI)، تعدادی خازن هایی به صورت Y بین فاز و نول و FG برای بهبود سازگاری الکترومغناطیسی قرار می گیرد. این خازن ها مقداری جریان نشتی بین فاز و نول و بدنه (که به صورت معمول زمین شده است) بوجود می آورند. برای مثال در استاندارد IEC-60950-1 مقدار جریان نشتی در ادوات IT باید کمتر از مقدار 5/3 میلی آمپر باشد تا ضرری برای بدن انسان نداشته باشد. اگر زمین کردن به درستی انجام شود مشکل جریان نشتی حل خواهد شد.
نویز به طور مستقیم به فن درون منبع تغذیه ارتباط دارد. کاهش جریان هوا فن، قابلیت از بین بردن تلفات گرمایی را کاهش می دهد. این موضوع همچنین قابلیت اطمینان محصولات را تحت تاثیر قرار می دهد. همچنین حداقل جریان هوای فن توسط Safety Organization تعیین شده است و ملاحظات Safety در هنگام استفاده از فن جدید مورد نیاز خواهد بود. بطور کلی، زمانی که یک منبع تغذیه مناسب انتخاب می شود، اگر توان کمتر از 150 وات باشد، وجود فن ضرورتی ندارد. اگر توان بین 150 الی 500 وات باشد، نمونه های فن دار و بدون فن موجود است. در نهایت برای توان بالای 500 وات، یک فن مورد نیاز خواهد بود.
اکثر منابع تغذیه کوچک و بدون فن غالبا به صورت افقی نصب می شوند. اگر به علت محدودیت های مکانیکی نیاز به نصب به صورت عمودی باشد، باید مقدار کاهش خروجی منبع تغذیه به منظور جلوگیری از مشکلات افزایش دما بررسی شود. منحنی کاهش خروجی منبع تغذیه بر حسب دما در دیتاشیت منابع تغذیه وجود دارد. در منابع تغذیه فن دار و یا دارای سیستم خنک کننده، نصب به صورت افقی یا عمودی مشکلی ایجاد نمی کند. برای مثال در مدل SP-150 منحنی کاهش مقدار خروجی برحسب افزایش دما در حالت نصب عمودی نسبت به نصب افقی پنج سلسیوس فرق دارد. مقدار وات خروجی در حالت وجود فن بیست درصد بالاتر از حالت بدون فن است.
هنگام روشن شدن منبع تغذیه در قسمت ورودی آن، جریان هجومی گذرا ایجاد می شود. بر اساس طراحی منبع تغذیه جریان هجومی معمولا بین 20 تا 70 آمپر می باشد که به مدت 2/1 تا 1 سیکل از ورودی AC طول می کشد. (برای مثال 120/1 تا 60/1 ثانیه برای یک منبع AC 60 هرتز). هر قطع کننده یا فیوز دارای منحنی مشخصه (V-I) مخصوص به خود است. کاربر باید یک قطع کننده یا فیوز با جریان نامی بالاتر از جریان ورودی منبع تغذیه را انتخاب کرده و ارزیابی کند که منحنی V-I قطع کننده یا فیوز می تواند با جریان هجومی منبع تغذیه در طول یک سیکل از ورودی AC مقابله کند. (برای مثال 60/1 ثانیه)
همه شارژرهای MEAN WELL برای باتری های lead-acid طراحی شده اند. انواع دیگر باتری از قبیل لیتیومی دارای مشخصه شارژ و دشارژ مخصوص به خود هستند. شارژرهای MEAN WELL برای تطابق با پروفایل باتری های مختلف نیازمند اصلاحاتی هستند. برای داشتن شارژ اصلاح شده برای باتری خاص به نمایندگی های محصولات MEAN WELL مراجعه شود.
برای نصب یک منبع تغذیه در یک سیستم، نیاز به سیم هایی جهت اتصال منبع انرژی و بار وجود دارد. دو نکته ای که باید در انتخاب سیم ها در نظر گرفت، یکی میزان جریان است که اگر درست تعیین نشود، ممکن است باعث بالا رفتن دما یا حتی در حالت های بدتر باعث سوختن سیم شود. دوم مسئله افت ولتاژ است که در سمت بار، به خاطر مقاومت سیم ها اتفاق می افتد. اگر افت ولتاژ زیاد باشد، ولتاژ مورد نیاز برای راه اندازی بار تامین نمی گردد. با مراجعه به جدول زیر می توان بر اساس طراحی سیستم، سیم های مناسب را انتخاب نمود.
یک آداپتور برای تامین برق تجهیز باید به پریز برق متصل شود، با مراجعه به مشخصات آداپتور می توان نوع دوشاخه مورد نیاز برای اتصال به پریز برق را تعیین نمود. کشورهای مختلف دارای سوکت های AC و ولتاژ های مختلف هستند در جدول زیر اطلاعاتی در مورد دوشاخه های AC مختلف وجود دارد.
مورد اول اینکه باید از سیم های به هم پیچیده(twisted) برای اتصال پایه +S به قطب مثبت و پایه –S به قطب منفی درخروجی و انتهای خط هم چون شکل زیر استفاده کرد. همچنین باید این سیم ها را به دور از کابل های AC وکابل های خروجی برای جلوگیری نویزپذیری قرار داد.
اضافه کردن خازن هایی در قسمت انتهایی خروجی، جایی که سیم های حسگر به یک بار دینامیکی متصل شده اند (فرکانس بالای یک کیلوهرتز). علت این کار کاهش نویز و تشخیص صحیح ولتاژ توسط سیم های حسگر می باشد. یک خازن مناسب باید ویژگی های زیر را داشته باشد:
- نرخ نوسان جریان آن 2/0 برابر بزرگتر از مقدار جریان خروجی باشد.
- ولتاژ آن بزرگتر از مقدار ولتاژ خروجی باشد.
بله. منحنی های شارژ در شارژرهای هوشمند همچون سری ENC وRPB می توانند با استفاده از برنامه ریز SBP-001 تنظیم شوند. SBP-001 با فراهم کردن نرم افزاری همراه با اتصالاتی بین شارژر و خودش امکان برنامه ریزی منحنی های شارژ را برای کاربر فراهم می سازد.
توابع قابل تنظیم عبارتند از:
پارامترهای شارژر: مقادیر جریان ثابت (CC)، ولتاژ ثابت (CV)، ولتاژ Float (FV) و جریان Tapper (TC) قابل تنظیم است.
جبران سازی دمای باتری: جبران سازی ولتاژهای مختلف شارژ شدن باتری در دماهای مختلف فراهم می شود.
تنظیمات Timeout : مقدار Timeout در مراحل مختلف شارژ کاملا قابل برنامه ریزی است تا با روشن و خاموش کردن به موقع شارژر از Over charge باتری جلوگیری کرد.
فایل آموزشی درباره جزئیات این موضوع در لینک زیر آمده است:
https://meanwelliran.com/wp-content/uploads/2022/06/SBP-E.pdf
ویدئوپیاده سازی مثالی در مدل ENC-120 در زیر آورده شده است.
استانداردها و قوانین
در طول فرایند تایید ایمنی، از استانداردهای سخت گیرانه تری که درصدی از مقدار ولتاژ ورودی تست شده می باشد، بر روی برچسب منابع تغذیه استفاده می شود (در استاندارد IEC60950 از +6 تا -10 درصد استفاده می شود). بنابراین بازه ولتاژ در مشخصات منبع تغذیه وسیع تر است. بر روی برچسب محصولات منابع تغذیه بازه کوچکتری نوشته می شود تا این اطمینان حاصل شود که کاربر ولتاژ ورودی را در بازه صحیح وارد می کند و قوانین ایمنی به صورت کامل محقق می شود.
نمی توان صد در صد ضمانت کرد که در سیستم نهایی سازگاری الکترومغناطیسی وجود داشته باشد. مکان سیم کشی و نحوه زمین کردن منبع تغذیه در سیستم بر روی EMC موثر است. حتی با وجود استفاده از منابع تغذیه یکسان در محیط ها و کاربردهای مختلف، نتایج متفاوتی ممکن است رخ دهد. نتایج آزمایش های انجام شده در این مورد در گزارش های EMC وجود دارد.
طبق استاندارد ایمنی (EN60950-1) از نوع class I مقدار جریان نشتی نباید از 5/3 میلی آمپر تجاوز کند. در استاندارد ایمنی (EN60601) حداکثر مقدار جریان نشتی 3/0 میلی آمپر است. شاخص های دیگر نظیر فاصله ایمن، تعداد فیوزها در این دو استاندارد متفاوت است. دو استاندارد به صورت کامل در جدول زیر مقایسه شده اند.
Class I: تجهیزاتی که در آنها برای محافظت در برابر شوک الکتریکی از عایق بندی ابتدایی استفاده شده و همچنین دارای خروجی برای اتصال به زمین هستند تا هنگامی که به علت ولتاژهای خطرناک شکست عایقی رخ دهد از طریق زمین تخلیه الکتریکی صورت پذیرد. این بدین معنی است که منابع تغذیه Class I ترمینال یا پینی برای اتصال به زمین دارند.
Class II: تجهیزاتی که در آنها برای محافظت از شوک الکتریکی به عایق بندی های ابتدایی بسنده نشده و حفاظت های بیشتری در نظر گرفته شده است. محافظت هایی هم چون عایق بندی دو برابر یا تقویت شده که نیاز به زمین کردن را از بین برده است. این بدین معنی است که منابع تغذیه Class II نیازی به ترمینال یا پینی برای اتصال به زمین ندارند.
LPS: هنگامی که یک مدار الکتریکی با استفاده از یک منبع تغذیه محدود (LPS) تغذیه می شود جریان وتوان خروجی آن محدود می شود و همچنین احتمال اشتعال را هم به مقدار زیادی کاهش می دهد که این موضوع در استاندارد IEC60950-1 در جدول 2B بیان شده است. بنابراین فاصله ایمن و نرخ اشتعال پذیری قطعات به مقدار زیادی کاهش می یابد. به همین علت محفظه پلاستیکی این منابع تغذیه می تواند از نوع HB انتخاب شده تا هزینه ها کاهش یابد. تعریف محصولات ITE در استاندارد IEC/EN/UL60950-1 آمده است.
استاندارد های ایمنی معمول آمریکا و اروپا ،هنگامی که از منبع تغذیه به عنوان شارژر استفاده شود چیست؟
از استاندارد های رایج UL 62368-1, UL1012 و UL 1310 استفاده میشود. است. استاندارد های UL 1012 و UL 1310 از استاندارد های محلی ایالت متحده و آمریکاست و در سایر کشور ها قابل استفاده نست. فروشگاه هایی که در اروپا هستند از استاندارد های EN 61558-1 و EN 615582-16 پیروی میکنند.
با توجه به استاندارد UL8750 :
الف. ولتاژ خروجی 0-30 VDC : حداکثر 8 امپر
ب. ولتاژ خروجی 30-60 VDC : صد و پنجاه بر ولت آمپر
اگر منبع تغذیه ای قابلیت LIVE داشته باشد، سازندگان نهایی لازم نیست که از محفظه های ضدآتش داشته تهیه کنند.
MOOP : فراهم نمودن ایمنی کافی برای اپراتور
MOPP : فراهم نمودن ایمنی کافی برای بیمار
MOP : تنها یک نوع حفاظت
مین ول MEAN WELL در تولید منبع تغذیه های خود از 2xMOPP استفاده میکند. یعنی محصولات MW از دو لایه محافظی برای بیمار استفاده میکند. پس کمترین ریسک برای بیمار هست
تفاوت آن ها را میتوانید در جدول زیر متوجه شوید. موارد جدول میبایست برای محصولاتی که ارتفاع زیر 2000 متر ، درجه آلودگی 2، OVC ll و ولتاژ زیر 250Vac دارند اعمال شود.
| EN 62368-1 | EN 61558-1 EN 61558-2-16 |
EN 60335-1 | ||
| تجهیزات DC-DC را شامل میشوند | بله | خیر | بله | |
| لزوم ایزولاسیون بین SLEV و هادی های محافظ زمین | NO | بله (ایزولاسیون پایه) | ||
| محدوده جریان نشتی earth | 7.07mApk | 2mArms | 0.75mApk | |
| تست خالی شدن ظرفیت های خازن | 2 sec < Table 5 of IEC 62368-1 | 1sec < 60V | 1sec < 34V | |
| اتصالات لازم بوندینگ bounding | استفاده از ترمینال های که کوچکتر از سایز ترمینال های موجود در جدول 32 استاندارد IEC62368 نباشند یا محدود سازی تست اتصال کوتاه پیوست R استاندارد انجام شود. | باید تست grounding چهل آمپری رو آن انجام شود. | باید تست grounding بیست و پنج آمپری روی آن انجام شود و حداقل از 2 اتصال بوندینگ در آن استفاده وشد | |
| تست مقاومت الکتریکی برای ایزولاسیون basin | 2500Vdc | 2100Vac | 1060Vac | |
| تست مقاومت الکتریکی برای ایزولاسیون تقویت شده | 4000Vdc | 4200Vac | 3120Vac | |
| تست Glow wire | الزامی نیست | باید تست انجام شود | ||
| Minimum distance through insulation for the insulation tape | لزومی به فاصله برای عایق سازی نیست اما از 2 یا چند لایه استفاده شود | باید بیشتر از 0.15 میلی متر برای ایزولاسیون تکمیلی باشد.
باید بیشتر از 3.3 میلی متر برای ایزولاسیون تقویتی استفاده شود |
||
| Minimum distance through insulation for the insulation sheet | باید بیشتر از 0.4 میلی متر برای عایق سازی تکمیلی یا تقویتی استفاده شود | باید بیشتر از 0.5 میلی متر برای عایق سازی تکیملی و برای عایق سایز تقویتی باید بیشتر از 1.0 میلی متر باشد. | ||
| پل خازنی | حداقل از یک پل خازنی استفاده شود | حداقل از یک پل خازین استفاده باید شود | حداقل از دو پل خازنی استفاده شود | |
| لزوم سیم کشی سه تایی | سیم کشی های ایزوله باید پیوست K استاندارد در سیم کشی را رعایت کنند. | |||
استاندارد UL8750 استفاده از نوع HL را ملزوم کرده است. برای ارزیابی LED درایور هایی که در کلاس l ، شاخه دو ، در محل های خطرناک لامپ مورد استفاده قرار میگیرد.
این استاندارد روش لامپ های ضد انفجار را برای سازندگان آسان میکند.