Instalarea surselor de alimentare în format deschis și canal U - infoPLC

Gary Bocock, director tehnic, XP Power explică punctele de luat în considerare la instalarea cadrului deschis și a canalului U pentru sursele de alimentare AC/DC

Sursele de alimentare AC/DC sunt furnizate în mod obișnuit în ceea ce industria cunoaște ca format deschis. Formatul deschis este, în general, descris ca o sursă numai pe un PCB și, ca atare, este încă o componentă concepută pentru a fi instalată în interiorul unui echipament, care este cel care asigură o carcasă pentru întregul produs final.

Un alt format obișnuit pentru sursele de alimentare pentru integrarea în echipamentele finale este canalul U, unde sursa montată pe PCB este instalată într-un șasiu în formă de U, de obicei din aluminiu, care este adesea utilizat ca parte a managementului termic pentru semiconductori de putere, precum și ca multiple opțiuni de reparare pentru producătorul de echipamente pentru a instala sursa în ansamblul final.

Există mai multe considerații la instalarea canalelor U și a surselor de alimentare open-source; Acestea sunt legate în principal de siguranță, compatibilitate electromagnetică (EMC) și management termic. În acest articol vom aborda aceste probleme care îi preocupă proiectantul.

O altă considerație importantă este specificațiile detaliate ale sursei de alimentare, în special cele referitoare la limitările de temperatură și tensiune de intrare, în comparație cu valorile nominale indicate în documentația tehnică. Cele mai bune surse mențin puterea nominală la temperatura ambiantă de 50 ° C și tensiunea de intrare de până la 90VC, în timp ce alte surse anunță o limitare a puterii cu o reducere de până la 20% cu tensiunea de intrare scăzută și, de asemenea, pentru temperatura ambiantă de până la 40 ° C, ceea ce poate face aceste surse nepotrivite pentru aplicația finală.

Securitate

Atunci când montați o sursă de alimentare în formă deschisă în carcasa echipamentului, este necesar să respectați distanțele de fluaj și de distanță necesare de la carcasă la toate fețele alimentării.

Într-un sistem de clasa I, aceasta va însemna asigurarea a 3 sau 4 mm între orice parte metalică împământată și orice parte a sursei de alimentare primare, în funcție de faptul dacă aplicația finală este industrială sau medicală, deoarece poate necesita utilizarea unei izolații. ansamblu de alimentare.

Atunci când se utilizează o sursă de alimentare de clasa I, masa de siguranță a sursei de alimentare este o parte integrantă a sistemului de siguranță electrică și trebuie conectată în siguranță la masa echipamentului. Această conexiune este disponibilă, în general, printr-unul dintre orificiile de montare, prin conectorul de intrare AC sau printr-un conector faston de pe PCB. Este probabil ca mai multe conexiuni la masă să fie necesare din set și să afecteze emisiile electrice și nivelurile de susceptibilitate; ne vom ocupa mai târziu.

În cazul în care se utilizează o sursă de clasa II, este posibil ca distanțele de fluaj și separare să fie mai mari în carcasele metalice, deși carcasele echipamentului în care sunt utilizate nu sunt în mod normal conductoare.

Figura 1: Alimentare în format deschis.

Construcția canalului U facilitează punctele critice legate de siguranță, deoarece șasiul este conectat la masa de siguranță a sursei și poate fi atașat direct la carcasa echipamentului împreună cu masa la sursă. Deși sunt îndeplinite cerințele distanțelor de siguranță între PCB și canalul U care îl înconjoară, terminațiile și partea superioară a ansamblului în formă de U sunt în mod normal deschise și trebuie să se acorde atenție în aceste zone pentru a garanta distanțele de scurgere și separare.

Figurile 2a și 2b: sursă de alimentare cu canal U, cu și fără capac.

Construcția canalului U are avantajul suplimentar al ușurinței de manipulare și instalare. Șasiul U oferă o construcție mai puternică și încorporează găuri de montare filetate pentru utilizare de către instalator, reducând montarea hardware la montarea simplă cu șurub. Trebuie luată în considerare adâncimea maximă de penetrare a inserției șurubului pentru a menține în siguranță distanțele de fluaj și de distanță.

Un alt beneficiu al canalului U este posibilitatea răcirii suplimentare a componentelor de putere prin conducție, către carcasa echipamentului, reducând atât temperatura componentelor aderente, cât și, în consecință, temperatura generală în construcția canalului U.

Atât sursele de alimentare în format deschis, cât și cele cu canal U includ una, sau uneori două, în cazul surselor destinate echipamentelor medicale, a siguranțelor de intrare, care fac, de asemenea, parte din proiectarea generală a sistemului de siguranță al echipamentului și protejează împotriva pericolului. de incendiu în cazul unei defecțiuni foarte grave. Această siguranță este în general instalată permanent în sursa de alimentare și nu este destinată înlocuirii, deoarece singurul motiv pentru înlocuirea siguranței este defectarea ansamblului sursei de alimentare.