Jaki jest cel zasilacza impulsowego?

I. Podstawowa definicja i funkcjonalne umiejscowienie zasilaczy impulsowych

A moc przełączaniaZasilacz to energoelektroniczne urządzenie przetwarzające energię elektryczną poprzez przełączanie tranzystorów wysokiej częstotliwości. Jego podstawową funkcją jest przekształcanie niestabilnej mocy wejściowej (takiej jak zasilanie sieciowe AC lub napięcie szyny DC) w stabilną i precyzyjną moc DC/AC wymaganą przez sprzęt. Posiada również dodatkowe funkcje, takie jak regulacja napięcia, ograniczanie prądu i tłumienie zakłóceń. Jego podstawowa wartość polega na rozwiązaniu problemu „niedopasowania mocy” – różne urządzenia elektryczne mają różne wymagania dotyczące napięcia zasilania, prądu i stabilności. Zasilacze impulsowe, poprzez efektywną konwersję, zapewniają dostosowaną „moc dostosowaną do potrzeb” sprzętu, czyniąc je kluczowym węzłem łączącym sieć energetyczną i sprzęt elektryczny w systemie elektrycznym.

II. Podstawowe zastosowania zasilaczy impulsowych (sklasyfikowane według scenariuszy zastosowań)

(I) Sterowanie przemysłowe: Adaptacja obwodów sterujących i wykonawczych dla wyłączników obciążenia

Jest to scenariusz najbardziej powiązany ze wspomnianymi wcześniej wyłącznikami obciążenia. Zasilacze impulsowe zapewniają stabilne zasilanie obwodów sterujących i elementów wykonawczych urządzeń przemysłowych, tworząc synergię „zasilania-ochrony” z wyłącznikami obciążenia:

Zasilanie obwodu sterującego: Zapewnia stabilne napięcie prądu stałego (zwykle 24 V DC) dla sterowników PLC (programowalnych sterowników logicznych), przekaźników, styczników i czujników (takich jak czujniki ciśnienia i przełączniki fotoelektryczne), zapewniając normalne działanie transmisji sygnału styku pomocniczego, działanie urządzenia blokującego i funkcje świecenia wskaźnika stanu wyłącznika obciążenia;

Napęd siłownika: Zapewnia kompatybilne zasilanie siłowników, takich jak sterowniki silników, zawory elektromagnetyczne i cylindry. Na przykład zapewnia zasilanie elektrycznego mechanizmu napędowego wyłącznika obciążenia, umożliwiając zdalne zamykanie/otwieranie;

Transmisja sygnału awarii: Dzięki stabilnemu zasilaniu zapewnia dokładną transmisję sygnałów alarmowych o awarii z wyłącznika obciążenia (takich jak wyłączenie spowodowane przeciążeniem i zwarciem) do systemu sterowania, pomagając w diagnostyce usterek.

(II) Elektronika użytkowa: wydajne zasilanie małych urządzeń

Niewielkie rozmiary i wysoka wydajność zasilaczy impulsowych doskonale odpowiadają potrzebom przenośności elektroniki użytkowej:

* Urządzenia elektroniczne codziennego użytku: ładowarki do telefonów komórkowych, zasilacze komputerowe, moduły zasilania telewizorów itp., przetwarzające napięcie sieciowe 220 V prądu przemiennego na napięcie prądu stałego niskiego napięcia (np. 5 V, 12 V) wymagane przez urządzenia, jednocześnie odfiltrowując wahania sieci, aby zapobiec uszkodzeniu sprzętu;

* Małe AGD: routery, drukarki, kamery monitorujące itp., urządzenia wymagające stabilnego zasilania przez długi czas, gdzie niski pobór mocy i właściwości przeciwzakłóceniowe zasilaczy impulsowych zapewniają ciągłą pracę.

(III) Sektor nowej energii: Zarządzanie mocą we współpracy z wyłącznikami obciążeniowymi

Jak wspomniano wcześniej, wyłączniki obciążeniowe stosowane są w falownikach fotowoltaicznych i urządzeniach magazynujących energięmoc przełączaniaZasilacze są podstawowymi jednostkami konwersji mocy dla tych urządzeń:

Systemy fotowoltaiczne: Napięcie prądu stałego generowane przez moduły fotowoltaiczne jest niestabilne (pod wpływem światła słonecznego). Zasilacz impulsowy (moduł główny falownika fotowoltaicznego) przetwarza go na stabilne napięcie sieciowe prądu przemiennego (220V/380V). Jednocześnie wyłącznik obciążenia odpowiada za załączenie zasilania falownika i izolację uszkodzeń.

Systemy magazynowania energii: Przekształcają energię prądu stałego zmagazynowaną w akumulatorze w użyteczną energię prądu przemiennego/stałego dla urządzenia i odwrotnie (przekształcanie zasilania sieciowego na napięcie prądu stałego zgodne z akumulatorem podczas ładowania). To, w połączeniu z wyłącznikiem obciążenia, umożliwia bezpieczną kontrolę ładowania i rozładowywania urządzenia magazynującego energię.

Pojazdy elektryczne: Ładowarka pokładowa (OBC) to zasadniczo zasilacz impulsowy, który przekształca prąd przemienny ze stosu ładowania na prąd stały zgodny z akumulatorem, zapewniając jednocześnie zasilanie niskonapięciowe do układu sterowania pojazdu, świateł itp.

(IV) Budynek elektryczny i infrastruktura: zapewnienie stabilnego działania systemu

Automatyka budynków: Zapewnienie stabilnego zasilania centralnych systemów sterowania klimatyzacją, obwodów sterowania windami i systemów sygnalizacji pożaru. Współpracując z wyłącznikami obciążenia, zapewnia niezawodne zasilanie sprzętu przeciwpożarowego w sytuacjach awaryjnych, takich jak pożar.

Komunikacyjne stacje bazowe/centra danych: dostarczanie wysoce precyzyjnego i niezawodnego zasilania prądem stałym (np. -48 V prądu stałego) do serwerów i sprzętu komunikacyjnego. Redundantna konstrukcja zasilacza impulsowego (wiele modułów równolegle) pozwala uniknąć awarii jednopunktowych, a w połączeniu z wyłącznikami obciążenia zapewnia izolację uszkodzeń obwodu mocy.

(V) Sprzęt medyczny: gwarancja precyzyjnego zasilania

Sprzęt medyczny (taki jak elektrokardiografy, aparaty ultradźwiękowe i wentylatory) ma niezwykle wysokie wymagania dotyczące stabilności i czystości zasilania. Zasilacze impulsowe muszą posiadać:

Niskie tętnienia i niski poziom szumów, aby uniknąć zakłóceń w medycznych sygnałach detekcji;

Wysoka wydajność izolacji, aby zapobiec ryzyku wycieku i zapewnić bezpieczeństwo pacjentów i personelu medycznego;

Szeroki zakres napięcia wejściowego umożliwiający dostosowanie się do wahań sieci energetycznej w różnych regionach.

III. Podstawowe zalety zasilaczy impulsowych (obsługa ich szerokiego zakresu zastosowań)

Wysoka wydajność konwersji: Konstrukcja przełączania o wysokiej częstotliwości umożliwia wydajność konwersji na poziomie 85–95% (znacznie przewyższającą tradycyjne zasilacze liniowe), co skutkuje niskim zużyciem energii i przydatnością do długotrwałej pracy.

Szeroka kompatybilność napięć: Konwertuje szeroki zakres napięć wejściowych (np. 85 V-265 V AC) na stałe napięcie wyjściowe, dostosowując się do różnych regionalnych sieci energetycznych lub zmiennych źródeł zasilania.

Mały rozmiar i niewielka waga: Konstrukcja o wysokiej częstotliwości upraszcza wymiary komponentów, takich jak transformatory, ułatwiając integrację ze sprzętem (np. W skrzynce sterowniczej wyłącznika obciążenia).

Wysoka stabilność: Wyposażony w funkcje ochrony przed przepięciem, przetężeniem i zwarciem, wysoką dokładność napięcia wyjściowego (zwykle w granicach ± ​​1%) i odporność na zakłócenia sieci energetycznej.

Dobra kompatybilność: Obsługuje wejście DC/AC i wyjście DC/AC, można je dostosować do różnych typów obciążeń, w tym obciążeń rezystancyjnych, indukcyjnych i pojemnościowych.