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疾风知劲草 测试见真章——抗干扰测试判据为A的普尔世隔离电源CD5.241

发布时间:2013-07-31 10:45   类型:应用案例   人浏览

 

风电主控柜中的干扰

在某风机厂商的主控柜中,普尔世电源CD5.241有如下应用:

图1  风电主控柜接线示意图

 

图1中,电路前端使用AC/DC交流转直流电源,将220V交流电转为24V直流电。随后直流UPS输出直流24V为其后的I/O模块和CPU供电。增加直流UPS的作用是备份AC/DC电源,即当AC/DC电源断电或故障后,直流UPS的电池能为负载提供一定时间的续航能力。

该风机主控柜系统中,AC/DC电源本身也是隔离电源,能将交流侧的各种干扰隔离于负载前。可是由于风机线路过长,主控柜和变桨柜有时相距长达70m,在电路实际运转时,来自I/O模块和线路上的干扰对CPU的影响无法杜绝。而CPU是整个系统的心脏,它支配着整个系统的运转以及对采集到的数据进行分析,一旦受到干扰则有可能致使整个系统瘫痪从而带来灾难性的影响。为了防止其它线路上的负载对CPU的干扰,有必要在CPU之前加入能够真正有效隔离的电源。这使得不管是在干扰发生时还是干扰发生后,CPU都不受任何影响,因而整个系统得以安全稳定地运转。

 

真正有效隔离的普尔世CD5.241

为此,工程师选择了PULS普尔世的DC/DC直流转直流绝缘隔离电源CD5.241(图2),其主要应用领域如下:

•  由蓄电池供电时对输出电压进行稳压调节;

•  输入/输出端绝缘隔离,避免产生接地回路;

•  船舶、叉车等移动设备上的供电应用;

•  提升较长的传输导线末端跌落的电压;

•  过滤并联回路上的“不干净”电压,为后置的敏感负载提供稳定的24Vdc电源。

 

图2  PULS普尔世隔离电源CD5.241

 

前文所述风电主控柜应用实例中,最可能的干扰是Surge(浪涌/冲击电压,EN 61000-4-5)和Burst(电快速瞬变脉冲群,EN 61000-4-4),而CD5.241的抗干扰测试性能判据都为A。

电源对干扰测试的反应情况可以分为如下几类(其中的设备,指受试设备):

性能判据A

在试验期间和试验之后,设备应按预定方式连续工作。当设备按预定方式使用时,性能降低或功能丧失不允许低于制造商规定的性能水平。性能水平可以用允许的性能丧失来替代。在试验期间,允许性能降低,但实际工作状态或存储的数据不允许改变。如果制造商没有规定最低性能水平或丧失的性能,则二者均可以从产品说明书和产品文件中得到,或者在设备按预定的方式使用时,从用户的合理期望中得出。

性能判据B

在试验之后,设备应按规定方式连续工作。当设备按预定方式使用时,性能降低或功能丧失不允许低于制造商规定的性能水平。性能水平可以用允许的性能丧失来替代。在试验期间,允许性能降低,但实际工作状态或存储的数据不允许改变。如果制造商没有规定最低性能水平或丧失的性能,则二者均可以从产品说明书和产品文件中得到,或者在设备按预定的方式使用时,从用户的合理期望中得出。

性能判据C

允许暂时丧失功能,只要这种功能可自行恢复或者可以通过操作控制器来恢复。

 

由此可见,即使产品通过了Surge和Burst测试,也要看其性能判据具体是A、B还是C,因为A、B、C之间的差别也很大。

 

普尔世电源对SurgeBurst等干扰的测试结果如下:

浪涌(冲击)抗扰度试验EN 61000-4-5CD5.241测试标准是针对输入线之间为1KV、输入线对地为2KV,以及输出线之间0.5KV、输出线对地0.5KV。性能判据为A。

图3  Surge干扰波形图

电快速瞬变脉冲群(Burst)抗扰度试验 EN 61000-4-4:CD5.241测试的标准是输入端为4KV,输出端和信号端为2KV,性能判据为A。

 

图4  Burst干扰波形图

同类产品的测试结果:

另一品牌电源测试结果如下:

浪涌(冲击)电压(Surge)抗扰度试验EN 61000-4-5测试标准是针对输入线之间为1KV、输入线对地为2KV,以及输出线之间1KV、输出线对地1KV。性能判据为B。

电快速瞬变脉冲群(Burst)抗扰度试验 EN 61000-4-4:测试的标准是输入端为2KV,输出端为2KV,信号端为1KV,性能判据为B。

 

除了出色的抗干扰特性和广泛的应用领域,PULS普尔世隔离电源CD5.241还具有很多优秀的性能如下:

•  宽范围的工作温度:-25°C...70°C

•  可并联增强输出功率

•  20%额外功率储备

•  体积小,重量轻:32x124x102mm(宽x高x深),425g

•  主动式输入浪涌电流抑制功能

•  具备全面的标准和认证

 

结语

PULS普尔世工控电源作为“高频化”、“数字化”、“低功耗”的技术革命先驱,自成立伊始一直持续专注于工控行业的导轨式电源的研发和应用。多年来随着中国的风电事业的不断发展,普尔世电源集团(中国)秉承“精于电•致于心”的理念,致力将更多可靠、先进的电源技术与方案带到中国,与中国的风电事业共同成长。

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