Výrobcovia napájacích zdrojov nedávno začali poskytovať rozhrania na ovládanie a monitorovanie napájacích zdrojov. Tento článok sa zameria na tento dôvod a vyhliadky pre dizajnérov obvodov.
Najprv sa zamyslime nad aplikáciami, ktoré vyžadujú napájanie na zabezpečenie vysokého výkonu v krátkom čase. Priemerný požadovaný výkon je výrazne nižší. Takýmito aplikáciami môžu byť 3D tlačiarne, laserové rezanie alebo robotické ramená, ktoré sa musia pohybovať rýchlo, no väčšinu času stoja na mieste. Vývojári týchto zariadení môžu uprednostňovať napájací zdroj, ktorý dokáže trvalo poskytovať najvyšší očakávaný špičkový výkon (to znamená prúd v najhoršom prípade). Použitie tejto metódy na určenie špecifikácií je však veľmi drahé napájanie, účinnosť nie je príliš dobrá a môže do určitej miery viesť k nebezpečnej prevádzke. Je to preto, že keď dôjde k poruche, prúd dodávaný do záťaže môže byť dostatočne veľký na to, aby spôsobil požiar.
Takže odpoveď je zrejmá. Menší zdroj napájania môže poskytnúť nielen vysoké výkonové špičky v nastavenom krátkom časovom období, ale aj obmedziť prúd v prípade trvalých porúch. Typ elektrickej záťaže určuje, aký výkon je potrebný za akých podmienok. Vývojár musí byť orientovaný na spotrebiteľa, čo mu umožňuje voľne programovať napájanie. Pri diskusii o týchto požiadavkách sú digitálne rozhrania vo všeobecnosti obľúbenejšie ako analógové ovládanie, najmä ak sú v napájacej jednotke integrované aj monitorovacie funkcie. Aký prúd by mal kedy tiecť? Je to možné alebo je zaťaženie abnormálne? Inštaláciou vhodnej smart a dátovej zbernice do napájacieho zdroja je možné jednoducho a spoľahlivo monitorovať všetky záťaže pripojené k napájacej jednotke. Mnohé moderné napájacie zdroje majú zabudovanú zbernicu PMBus (zbernica správy napájania), ktorá dokáže tieto úlohy vykonávať.
Power Management Bus (PMBus®) je štandard s otvoreným zdrojom pre digitálne protokoly správy energie: jednoduchý, robustný a škálovateľný. Približne 40 členských spoločností PMBus prijalo, propagovalo a neustále zlepšovalo štandard.
Vlastnosti PMBus
PMBus môže nastaviť jeden alebo viac prevádzkových parametrov zdroja. Napríklad, keď nie je potrebný určitý napájací zdroj, je možné napájací zdroj úplne vypnúť alebo flexibilne upraviť výstupné napätie a prúd. Programovateľný napájací konektor ventilátora robí bežné ventilátory inteligentnými: aktivita a rýchlosť ventilátora sa automaticky nastavujú podľa požiadaviek na výstupný výkon, pričom sa znižuje hlučnosť a predlžuje sa životnosť ventilátora. Všetky funkcie je možné dosiahnuť prostredníctvom štandardného PMBus a existujú ďalšie výhody protokolu I2C, takže k nemu možno pripojiť takmer každý mikrokontrolér.
Funkcia monitorovania je rovnako dôležitá ako súprava riadiacich príkazov PM. PMBus poskytuje údaje o stave v reálnom čase, ako sú vstupný prúd a výstupný prúd, napätie a výkon, teplota kľúčových komponentov a podrobná diagnostika porúch. Na základe týchto informácií je dokonca možné vopred predvídať, než dôjde k preťaženiu alebo prehriatiu. Ak nedostatočné chladenie spôsobí zvýšenie vnútornej teploty, napájací zdroj jednoducho nedosiahne teplotný limit a potom sa vypne, ale pred dosiahnutím prahu vydá varovanie.
Okrem jednoduchého monitorovania a ovládania je možné PMBus priamo pripojiť aj k mikrokontroléru napájacieho zdroja na riadenie digitálnej spätnoväzbovej slučky. Nejde teda len o nastavenie a sledovanie prevádzkových parametrov, ale aj o úpravu prechodovej odozvy, konverzného pomeru a kompenzačnej matice. To umožňuje, aby bola prevádzka napájacieho zdroja konzistentná so skutočným správaním sa záťaže aplikácie, čím sa dosiahne"real-time" dynamické prispôsobenie. Stručne povedané, štandardný zdroj sa po pridaní rozhrania PMBus stane prispôsobeným zdrojom.
Napájací zdroj série RACM1200-V
RECOM RACM1200-V je napájací zdroj so všetkými vyššie uvedenými funkciami. Táto séria nastavuje nový štandard pre kompaktnosť AC/DC napájacích zdrojov a realizuje spoľahlivý bezventilátor na podporu dlhodobej prevádzky systému. Konštrukcia chladenia substrátu uľahčuje vedenie tepla a dosahuje trvalý výstupný výkon až 1 000 W a krátkodobý výstupný výkon až 1 200 W. Ak k výstupu ventilátora pripojíte voliteľný ventilátor, napájací zdroj dokáže poskytnúť trvalý výkon 1 200 W. Rôzne výstupné napätia, kombinácie konštantného napätia/výkonu a nastavenia režimu čkania robia tento produkt veľmi širokým rozsahom aplikácií, najmä pokiaľ ide o podporu vnútornej bezpečnosti aplikácie. Cez konektor je možné ovládať rôzne analógové ovládacie a monitorovacie funkcie. Ďalšie dva pomocné výstupy sú: 5V až 12V programovateľný výstup systémového ventilátora a 5V/1A izolovaný pohotovostný výstup, ktorý napája pomocné funkcie a je vždy online. Podľa potrieb rôznych projektov môže séria RACM1200-V vykonať bezpečnostné nastavenia prostredníctvom inteligentných, riadiacich a obmedzujúcich funkcií. Štandardná verzia používa dva signálne vodiče a LED indikátory na zobrazenie vnútorného stavu:
Verzia PMBus RACM1200-V/PMB okrem analógových stavových a ovládacích kolíkov poskytuje zákazníkom digitálne rozhranie na priame prispôsobenie nastavení napájania. RECOM tiež poskytuje nástroje rozhrania príkazového riadka na programovanie napájacích zdrojov. Zariadenie je tiež možné vopred naprogramovať so špecifikovanými nastaveniami firmvéru podľa požiadaviek zákazníka.
Špičková účinnosť oboch verzií je až 95% a pohotovostný režim spĺňa požiadavky ekologického dizajnu. Séria RACM1200 získala globálne bezpečnostné certifikácie pre medicínske (2MOPP, BF), priemyselné a ITE normy, ako aj požiadavky na odolnosť triedy A a vyžarovanie triedy B pre testovanie elektromagnetickej kompatibility. Všetky tieto vlastnosti robia z tohto produktu jeden z najľahšie integrovaných modulárnych napájacích zdrojov v tomto odvetví.
Predstavenie spoločnosti RECOM
RECOM Group je výrobca výkonových modulov pochádzajúci z Nemecka so sídlom v rakúskom Gmundene. Za posledné takmer polstoročie sa stala inovatívnym lídrom v oblasti R&D a výroby DC/DC meničov, AC/DC napájacích zdrojov, spínacích regulátorov a LED driverov. Poskytnite globálnu distribučnú sieť a sieť zákazníckej podpory a produkty spĺňajú najvyššie medzinárodné štandardy. V apríli 2019 RECOM získal taliansku značku PCS. Touto akvizíciou sa produktové portfólio RECOM' výrazne rozšírilo a môže poskytnúť jednotné kontaktné miesto vrátane striedačov AC/DC, DC/DC, AC/AC a DC/AC. Riešenie, rozsah výkonu od menej ako 1W do desať kW, je široko používané v železničných, medicínskych, vojenských a vo väčšine priemyselných odvetví. RECOM sa teraz stala známou značkou pre vysokú kvalitu, integritu, inovácie a kvalitné služby zákazníkom.