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電源和惡劣環(huán)境
電源和惡劣環(huán)境
對(duì)于電源而言，惡劣的環(huán)境涉及的問(wèn)題遠(yuǎn)不止?jié)穸群突覊m。需要滿足工業(yè)環(huán)境需求的堅(jiān)固而高效的內(nèi)部電源來(lái)解決這些應(yīng)用。
電源和惡劣環(huán)境
許多應(yīng)用需要內(nèi)部惡劣環(huán)境電源，首先是一般工業(yè)環(huán)境中的電源，包括用于工業(yè)控制的逆變器。此類電源采用智能制造，包括數(shù)控機(jī)床、焊接機(jī)和機(jī)械臂。
惡劣環(huán)境電源適用于智能交通，包括電子交通控制和交通 LED 顯示屏等關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)。環(huán)保系統(tǒng)還需要惡劣環(huán)境電源，包括空氣、水、土壤質(zhì)量、垃圾分類和分類的監(jiān)控系統(tǒng)。惡劣環(huán)境電源的其他應(yīng)用包括自動(dòng)化存儲(chǔ)柜（例如亞馬遜投遞箱或醫(yī)院藥柜）、充電樁和電池管理系統(tǒng)等產(chǎn)品。
隨著對(duì)此類系統(tǒng)和設(shè)備的需求不斷增長(zhǎng)，對(duì)在惡劣環(huán)境中運(yùn)行的可靠、高效電源的需求也在增長(zhǎng)。
惡劣環(huán)境下電源的挑戰(zhàn)
上述應(yīng)用和系統(tǒng)的內(nèi)部電源面臨著一系列挑戰(zhàn)。它們可能會(huì)受到顯著的電壓變化、極端電涌和雷擊的影響，這可能會(huì)對(duì)電源及其供電的設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞。惡劣的 EMI，尤其是在工業(yè)環(huán)境中，也是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題（由于有許多來(lái)源，很難避免電磁干擾）。
通常，電源還必須能夠在低溫下高效啟動(dòng)，并面臨工作溫度的廣泛變化和高濕度帶來(lái)的挑戰(zhàn)。為了將其集成到它所供電的系統(tǒng)中，電源本身也存在必須解決的冷卻問(wèn)題，但可用空間有限。
圖 1.電源的惡劣環(huán)境因素
堅(jiān)固型電源的特性
堅(jiān)固型電源必須具有較寬的輸入電壓范圍和出色的過(guò)壓和浪涌抗擾度，才能安全可靠地運(yùn)行。
請(qǐng)記住，當(dāng)超過(guò)輸入電壓額定值時(shí)，結(jié)果可能包括組件和系統(tǒng)損壞或故障，并影響 EMI 濾波器的有效性。寬輸入電壓范圍和強(qiáng)大的瞬態(tài)保護(hù)電路使電源能夠適應(yīng)因電源浪涌和掉電等問(wèn)題而引起的變化。
配電盤處的浪涌最為嚴(yán)重，并且電源必須根據(jù)其在系統(tǒng)中的位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪^(guò)壓分類，請(qǐng)參見(jiàn)圖 2。
圖 2.過(guò)壓類別
它們還需要支持較寬的工作溫度范圍并能抵抗高濕度水平。當(dāng)超過(guò)電源的最高工作溫度時(shí)，它會(huì)迅速導(dǎo)致性能、組件故障和可靠性發(fā)生變化。濕度會(huì)導(dǎo)致冷凝——水既具有導(dǎo)電性又具有腐蝕性，這就是為什么即使在濕度水平升高的情況下，惡劣環(huán)境的電源也必須能夠可靠且可預(yù)測(cè)地運(yùn)行。
此外，現(xiàn)代應(yīng)用需要緊湊的尺寸和低調(diào)的外形，必須封裝在耐用材料中，以支持通過(guò)自由空氣對(duì)流進(jìn)行冷卻。當(dāng)然，這是在滿足適用標(biāo)準(zhǔn)的要求和擁有適當(dāng)?shù)恼J(rèn)證之外。
CUI VGS 100W 惡劣環(huán)境電源
該CUI VGS 100W產(chǎn)品系列是單輸出底座安裝式內(nèi)部AC-DC電源，為110 W的輸出提供的。它們專為惡劣環(huán)境的工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，并安裝在低調(diào)、堅(jiān)固的金屬外殼內(nèi)。
CUI VGS 100W 電源具有 85 ~ 305 VAC (120 ~ 431 Vdc) 的寬輸入范圍，并已被評(píng)為輸入過(guò)壓類別 III，具有比正常浪涌更強(qiáng)的抗擾性。作為 III 類，電源設(shè)計(jì)用于與保護(hù)和控制面板、插座和設(shè)備一起使用以監(jiān)控電氣值。它們還提供短路過(guò)流保護(hù)和輸出過(guò)壓保護(hù)。
工業(yè) AC-DC 電源結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸為 129 x 97 毫米，外形非常低，只有 30 毫米。如前所述，它們安裝在堅(jiān)固的鍍鋅鋁 1100 金屬外殼中，支持對(duì)流冷卻。它們還具有 -30°C 至 70°C 的寬工作溫度范圍和 90% 的最大工作濕度。作為附加選項(xiàng)，這些電源還可以提供保形涂層，以保護(hù)內(nèi)部電路免受濕氣、灰塵和其他污染物的損壞，
CUI VGS 100W 電源（圖 3）通過(guò)了 UL/EN/IEC 62368 認(rèn)證，旨在滿足 IEC/EN 61558、IEC/EN 60335 系統(tǒng)要求和 CISPR/EN55032 B 類輻射/傳導(dǎo)發(fā)射要求。它們也是具有基本絕緣層和接地導(dǎo)電底盤的 IEC 安全等級(jí) I。如果基本絕緣失效，任何帶有危險(xiǎn)電壓的導(dǎo)體都將通過(guò)底盤接地，以防止接觸高壓。
圖 3. CUI 的 VGS-100W 系列 AC/DC 電源
為了減少工業(yè)應(yīng)用中的待機(jī)功耗，該系列電源能夠適應(yīng) 0.3 至 0.5 W 的空載功耗。在 230 VAC 下測(cè)量的效率范圍為 85.5% 至 90.5%。