ספק כוח מסגרת פתוח הוא מכלול PCB חשוף עם רכיבים חשופים ומסופי ברגים, בעוד ספק כוח סגור מתקין את אותו מעגלי המרה בתוך כיסוי מתכת או מחורר. הבחירה ביניהם אינה קשורה למי מהם מבצע ביצועים טובים יותר - אלא על איזה מהם המתחם שלך, שיטות החיווט שלך וסקירת הבטיחות שלך יכולים לקבל. אם לציוד שלך כבר יש ארון מתכת נגיש לכלי עבודה עם מרחקי זחילה וזרימת אוויר מתאימים, יחידת מסגרת פתוחה מעניקה לך יותר כוח לכל דולר ויותר חופש עיצובי. אם האספקה ​​נגישה ללקוח, מותקנת בבית מלאכה מאובק או נשלחת כקופסה עצמאית, יחידה סגורה עולה יותר אך מסירה קטגוריה שלמה של אישור וסיכון לכשל בשטח. מדריך זה משווה את שני הפורמטים על הממדים שקובעים למעשה מבנה.

טייק אווי מפתח

• המתחם שכבר יש לך קובע את הפורמט. יחידת מסגרת פתוחה שואלת הגנה מהארון המארח; יחידה סגורה מביאה את שלה.

• זחילה ופינוי הם דרישת הרכבה, לא מרכיב. מסופים חשופים חייבים לעמוד במרחקים שדרישות תקן הבטיחות הרלוונטי לאחר ההתקנה.

• בתים סגורים מחליפים מרווח גחון תרמי להגנה. הכיסוי שמרחיק אבק גם שומר על חום, כך שעקומת ההורדה חשובה יותר.

• PFC משנה את פרופיל זרם הקלט, לא רק את נתון היעילות. מגבלות זרם הרמוני חלות על ציוד הקצה, וחזית PFC מפשטת לעתים קרובות את התאימות.

• תכנן את נתיב ההסמכה לפני שתתקן את הפורמט. התקן החל, המארז ושיטת החיווט נקבעים יחד.

• התאם את הפורמט למודל התחזוקה. יחידות הניתנות להחלפה בשדה מעדיפות מודולים סגורים; מכלולים המשולבים במפעל מעדיפים מסגרת פתוחה.

מה שנחשב כספק כוח מסגרת פתוחה

אספקת מסגרת פתוחה מסופקת כלוח מאוכלס עם בסיס הרכבה ובלוקים מסוף, ללא כיסוי על החלקים החיים. הפורסם טווח אספקת החשמל של המסגרת הפתוחה יושב בחלק העליון של סולם ההספקים, שם נפוצים מכלולים מוצמדים לשלדה.

מדוע עדיין משתמשים בפורמט המסגרת הפתוחה בכלל?

מכיוון שהוא מסיר את כל מה שבין מקור החום לאוויר הסביבה. אין כיסוי למניעת הסעה, אין דפוס ניקוב לעיצוב, ואין מתכת נוספת למקור. עבור מוצר משולב שלדה, הארון המארח כבר מספק את המחסום, את נתיב זרימת האוויר ואת מבנה ההרכבה, כך שמארז שני מוסיף עלות, נפח והתנגדות תרמית מבלי להוסיף הגנה שהמשתמש יכול לתפוס.

אילו חובות מעביר פורמט המסגרת הפתוחה למעצב?

המעצב יורש את המרחקים המרחביים, שאלת בטיחות האצבע ומשמעת החיווט. מסופי הברגים חשופים, ולכן יש לסדר את המכלול כך שכלי או אצבע לא יוכלו להגיע למוליך חי בשירות רגיל. רכיבים יוצרי חום יושבים ישירות בזרימת האוויר, וזה יתרון רק אם זרימת האוויר הזו מצוינת בפועל.

מה שנחשב כספק כוח סגור

אספקה ​​סגורה עוטפת את שלב ההמרה במארז מתכת, המחורר לעתים קרובות להסעה. הפורסם ספקי כוח מסוג סגור כוללים פורמטים דקים בעלי פרופיל נמוך המיועדים לפאנלים הדוקים ופורמטים של שלדה בעלי הספק גבוה יותר עם מאוורר פנימי.

מדוע הכיסוי משנה כל כך את טיעון הבטיחות?

מכיוון שהמחסום שייך כעת לרכיב ולא להרכבה. המשתמש אינו יכול לגעת בחלק חי דרך מארז סגור, ולכן שאלת הזחילה ברמת ההרכבה מצטמצמת לכניסות חיווט הקלט והפלט. זו הסיבה הגדולה ביותר לכך שיחידות סגורות שולטות במוצרים המותקנים בשטח על ידי משתמשי קצה ולא על ידי בונה פאנלים מיומן.

אילו יישומים מניעים את הפורמט המצורף?

בוני פאנלים שחייבים להתאים אספקה ​​לארון מסילת DIN רדוד, בוני מכונות המשלוחים קופסת בקרה אטומה וכל מוצר שבו האספקה ​​גלויה למשתמש הקצה. פורמט סגור דק כגון PSU דק סגור מסדרת LRS 35W–600W קיים בדיוק כדי ליישב את ההגנה של מארז עם מגבלות העומק של לוח בקרה מודרני.

טבלה 1: מסגרת פתוחה לעומת ספק כוח מיתוג סגור

אילוצים מכניים ובטיחותיים

כיצד חלים כללי זחילה ופינוי לאחר התקנת היחידה?

זחילה הוא המרחק לאורך משטח בין שני חלקים מוליכים; מרווח הוא המרחק באוויר. שניהם נמדדים במכלול כפי שהותקן, לא על הלוח החשוף. אספקת מסגרת פתוחה שנראית תואמת על הספסל עלולה להיכשל ברגע שהחיווט נכנס לטרמינלים בזווית, לכן נתב מוליכים כך שגדיל רופף או חוט החליק לא יוכלו לגשר בין ראשי ומשניים.

מה הופך בלוק מסוף לבטוח באצבע?

מסוף בטוח לאצבע הוא כזה שאצבע בדיקה רגילה אינה ניתנת למגע עם חלקיו החיים במצב המותקן. ברגים שקועים, כיסויי צירים וצלחות תכריכים משיגים זאת; ראשי ברגים חשופים לא. כאשר הפורמט הוא מסגרת פתוחה, הארון שמסביב או כיסוי מסוף נוסף עומד בדרישה.

מתי צריך זרימת אוויר מאולצת ולא הסעה?

יש צורך בזרימת אוויר מאולצת כאשר הסביבה בתוך הארון חורגת ממה שמסלול ההסעה יכול לדחות בעומס הנדרש. קרא את עקומת הירידה באווירה הפנימית האמיתית ובכיוון ההרכבה, ואז החליטו אם מאוורר זול יותר מאספקה ​​גדולה יותר. מאוורר מביא גם חלק נע, שביל אבק ופריט תחזוקה, אז קבלו החלטה מכוונת.

מה משתנה כאשר מרכיבים את האספקה ​​בתוך שלדת מתכת?

השלדה הופכת לחלק מהנתיב התרמי ובמידה מסוימת ממבנה ה-EMI. זה בדרך כלל חיובי, אבל גם טמפרטורת השלדה עולה. הצמדת המסגרת לשלדה היא פרקטיקה רגילה; אמת את ההשפעה על רכיבים סמוכים במקום להניח שהמתכת נושאת את החום.

מסלול ההסמכה שאתה חייב לתכנן עבורו

איזה תקן בטיחות חל על המוצר הסופי שלך?

התקן הרלוונטי עוקב אחר המוצר הסופי, לא אספקת החשמל. IEC/EN 62368-1 מכסה ציוד טכנולוגיית אודיו/וידאו, מידע ותקשורת והחליף במידה רבה את ה-60950-1 ו-60065 הישנים יותר עבור אותה משפחה. IEC/EN 60601-1 חל על ציוד חשמלי רפואי ומוסיף דרישות כגון מגבלות זרם דליפה המגבילות את בחירת האספקה. קרא את התקן השולט על המוצר הסופי שלך, ולאחר מכן בחר את הפורמט המאפשר למכלול לעמוד בו - וקבל את הצהרת הספק עצמו במקום להניח תאימות מסיכום גליון נתונים.

האם מגבלות זרם הרמוני משפיעות על החלטת הפורמט?

IEC 61000-3-2 מגדיר מגבלות על פליטת זרם הרמוני עבור ציוד המחובר לאספקת המתח הנמוך הציבורי, כשהתחולה תלויה בסוג הציוד ובזרם הכניסה. מכיוון שהמגבלות הללו חלות על ציוד הקצה ולא על מודול בבידוד, אספקה ​​עם תיקון מקדם הספק בקצה הקדמי מפשטת את הטיעון בצורה ניכרת. אשר את המהדורה וההיקף הרלוונטיים עם שותף התאימות שלך.

מה בעצם PFC קונה לך בכתב החומרים?

קצה קדמי מתוקן-פקטור הספק שואב זרם בצורה קרובה יותר לצורת גל מתח האספקה, מה שמעלה את גורם ההספק ומוריד את התוכן ההרמוני. נתונים שפורסמו ממחישים את ההבדל: ה ספק כוח RSP-320 320W PFC מצוין עם מקדם הספק גדול מ-0.95 ב-230 VAC ויותר מ-0.98 בעומס מלא של 115 VAC, זרם כניסה של 4A ב-115 VAC ו-2A ב-230 VAC, זרם נחשולי מתח של 20A ו-40A בהתאמה לזרם כניסה של 8, 90%, בהתאמה, ביעילות 8-90A בהתאמה. 1.5 mA ב-240 VAC. המסחר הוא ספירת רכיבים ומחיר יחידה גבוהים יותר לעומת נתיב ציות פשוט יותר.

טבלה 2: טווחי הספק ותפוקה זמינים בסדרות

טווחי הסדרות לעיל מצוטט מתוך ייעודי המוצרים וטבלאות המפרט שפורסמו. אשר את הדגם המדויק, טווח הקלט וחלון ההתאמה בגליון הנתונים לפני ההזמנה.

הורדה וחישוב מרווח גחון תרמי

ה סדרת ספקי כוח מיתוג AC/DC משתרעת על טווח הספקים רחב מספיק, כך שבחירה בפורמט ומרווח גחון תרמי מתקשרים ישירות. שקול פאנל שצריך 200W של תפוקה רציפה.

שלב 1 - קבע את הסביבה הפנימית. מדוד את טמפרטורת האוויר בתוך הארון הסגור במיקום ההרכבה, לא את טמפרטורת החדר. נניח עבור דוגמה זו 50 מעלות צלזיוס.

שלב 2 - קח את דרישת העומס. העומס שואב 200W ברציפות. ביחידה בדירוג 200W שהיא עומס של 100% ללא שוליים - מקובל רק אם עקומת הירידה מאפשרת זאת ב-50 מעלות צלזיוס.

שלב 3 - קרא את עקומת הירידה בסביבה האמיתית. עקומות היצרן מאפשרות בדרך כלל כוח מדורג מלא לטמפרטורה מוגדרת ומפחיתות אותה מעל לנקודה זו. אם העקומה מאפשרת הספק מלא רק עד 45 מעלות צלזיוס ומפחיתה מעליה, יחידת 200W לא מספקת 200W ב-50 מעלות צלזיוס. בחר דירוג גבוה יותר או שפר את זרימת האוויר.

שלב 4 - בדוק את אפקט המתחם. יחידה סגורה מוסיפה התנגדות תרמית בין הרכיבים לאוויר הארון. השווה את עקומות הירידה של המסגרת הפתוחה והמועמדים הסגורים באותה סביבה במקום להניח שהם שווים.

שלב 5 - החלט בין יותר וואט ליותר זרימת אוויר. המסלול הזול יותר בעלות יחידה הוא בדרך כלל להגדיל את ההספק; הדרך הזולה יותר בנפח המתחם היא בדרך כלל לשפר את נתיב זרימת האוויר. יש להעריך את שניהם מול עקומת הירידה.

שיטה להמחשה בלבד; לא מפרט מוצר של SMUN.

תהליך בחירה: חמש שאלות לפני שאתה מבקש הצעת מחיר

1. מי יכול לגעת בהיצע בשירות? אם מישהו אחר מלבד בונה פאנלים מיומן, התחל עם פורמט מצורף.

2. מהי הסביבה הפנימית במיקום ההרכבה? מספר זה, לא טמפרטורת החדר, בוחר את ההספק.

3. מהו החלל העמוק ביותר שיש? פורמטים דקים של מסגרת סגורה ופתוחה שונים באופן מהותי בעומק ההרכבה.

4. איזה תקן קובע את המוצר הסופי? תקן זה, לא העדפה, קובע את דרישות הדליפה והמרווחים.

5. כיצד תוחלף היחידה? החלפת שדה מעדיפה מודול סגור; אינטגרציה במפעל מעדיפה מסגרת פתוחה.

ענו על החמישה והרשימה הקצרה בדרך כלל קורסת לשתיים או שלוש סדרות.

מַסְקָנָה

מסגרת פתוחה וספקי כוח סגורים אינם מוצרים מתחרים - הם שתי פילוסופיות הרכבה עבור אותו מעגל המרה. מסגרת פתוחה מנצחת כאשר הארון המארח כבר מספק את המחסום, זרימת האוויר ומבנה ההרכבה, וכאשר המכלול נבנה על ידי אינטגרטור מיומן. סגור זוכה בכל פעם שהאספקה ​​חייבת להגן על עצמה, בין אם בגלל שמשתמש הקצה יכול להגיע אליה, הסביבה מזוהמת או שהיחידה נשלחת ומטופלת כמודול.

לכן ההחלטה מתקבלת בתכנון המכני, לא במפרט החשמלי. תקן תחילה את הסביבה הפנימית, את העומק הזמין, את דרישת הבטיחות באצבעות ואת התקן הרלוונטי; לאחר מכן הוואט והסדרה. היפוך הסדר הזה הוא הסיבה הנפוצה ביותר לכך שיש לחזור על בחירת אספקה ​​מאוחרת בפרויקט.

לפני בקשת הצעת מחיר, אשר שלושה דברים בכתב: הסביבה הפנימית במיקום ההרכבה, עקומת הירידה באותה סביבה, והצהרת הספק לתקן שהמוצר הסופי שלך חייב לעמוד בו.

שאלות נפוצות

ש: האם אוכל להשתמש באספקת מסגרת פתוחה בציוד הנמכר למשתמשי קצה?

ת: רק אם המכלול בכללותו מונע מגע עם חלקים חיים ועומד בדרישות המרווחים של התקן המסדיר את המוצר הסופי. פורמט המסגרת הפתוחה מעביר את החובות הללו לעיצוב המארז שלך.

ש: האם אספקה ​​סגורה פועלת חם יותר מיחידת מסגרת פתוחה באותו הספק?

ת: הכיסוי מוסיף התנגדות תרמית בין הרכיבים לאוויר שמסביב, כך שאותו כוח פלט אומר בדרך כלל עליית טמפרטורה פנימית גבוהה יותר. השווה את עקומות הירידה של שני הפורמטים בסביבה הפנימית האמיתית שלך.

ש: האם נדרש תיקון מקדם הספק עבור הציוד שלי?

ת: זה תלוי במחלקת הציוד, בזרם הכניסה ובמהדורה הרלוונטית של מגבלות הזרם ההרמוני. IEC 61000-3-2 מסדיר פליטת זרם הרמוני עבור ציוד המחובר לאספקת המתח הנמוכה הציבורית. אשר את ההיקף עם שותף התאימות שלך; חזית PFC היא דרך נפוצה לעמידה במגבלות.

ש: כמה מרווח תרמי עלי להשאיר?

ת: מספיק שעקומת הירידה בסביבה הפנימית הנמדדת שלך עדיין מכסה את העומס, כולל פריצת הפעלה והזדקנות צפויה. קריאת העקומה בסביבה האמיתית, לא הדירוג הנומינלי, היא מה שהופך את החישוב להחלטה.

ש: איזה פורמט מתאים לארון בקרה עם מסילת DIN?

ת: פורמטים סגורים דקים מיועדים למארזי מסילות DIN רדודים, וקיימות סדרות מסילות DIN ייעודיות לבניית ארונות. יחידות מסגרת פתוחות זקוקות למתחם מארח כדי לספק את המחסום ואת נתיב זרימת האוויר, אשר ארון מסילת DIN לא תמיד מציע.