منابع تغذیه، قلب تپنده‌ی تابلوهای الکتریکی

“منابع تغذیه، قلب تپنده‌ی تابلوهای الکتریکی”

عملکرد مناسب، دقیق و بدون وقفه سیستم‌های اتوماسیون صنعتی و فرآیندهای کنترلی، همیشه یکی از دغدغه‌های اصلی همه‌ی صنایع بوده و هست. انتخاب منابع تغذیه مناسب، یکی از مهم‌ترین فاکتورها برای رسیدن به این ایده‌آل می‌باشد. در همین راستا کمپانی‌های بزرگی در جهان با تکیه بر تکنولوژ‌‌ی‌های روز دنیا درصدد تولید محصولی باکیفیت و مطابق با استانداردهای بین المللی برآمده‌اند.
قابلیت اطمینان بالا، سازگاری با تجهیزات برندهای مختلف ومعتبر، دارا بودن مکانیزم‌های حفاظتی پیشرفته دربرابر خطاها و تنش‌های احتمالی و طول عمربالا، تنها بخشی از خصوصیاتی است که باید در انتخاب منبع تغذیه به آنها توجه نمود.
در این راستا، سعی میکنیم ضمن تشریح کامل مفاهیم اولیه الکتریکی جهت شناخت و ارزیابی دقیق‌تر منابع تغذیه و معرفی محصولات کبور ایتالیا به‌عنوان یکی از بزرگترین و معتبرترین کمپانی‌های دنیا، راه را برای شما درانتخاب منبع تغذیه‌ی ایده‌آل هموارتر کنیم.

تعاریف و اصطلاحات:

منبع تغذیه سوئیچینگ (Switch Mode Power Supply SMPS) :

منبع تغذیه‌های سوئیچینگ یک نوع مبدل الکتریکی هستند که جریان متناوب AC را به جریان مستقیم DC تبدیل می‌کنند. در یک منبع تغذیه سوئیچینگ، ولتاژ یا جریان از طریق سوئیچ کردن یک المان ذخیره کننده انرژی مثل سلف یا خازن تنظیم می‌شود. المان‌های سوئیچینگ ایده‌آل (مانند انواع ترانزیستورها) در حالت بسته مقاومتی نداشته و در حالت باز هم جریانی از آن‌ها عبور نمی‌کند بنابراین این دسته از منابع تغذیه به لحاظ نظری می‌توانند بازده ۱۰۰ درصد داشته باشند و این به معنای این است که، تمامی توان ورودی به بار منتقل می‌شود و هیچ کسری از آن از طریق گرما هدر نمی‌رود. مهم‌ترین مزیت یک منبع تغذیه سوئیچینگ بازده بالای آن است. سایر مزایای آن عبارتند از حجم و وزن کمتر ( به دلیل حذف ترانسفورماتور فرکانس پایین که وزن بالایی دارد) و گرمای ایجاد شده‌ی کمتر.

اتصال کوتاه(short circuit): زمانی که امپدانس مسیر بین دو المان بسیار کم می‌شود؛ جریان بین این دو المان، به شدت و با سرعت بسیار بالایی افزایش می‌یابد. به این پدیده، اتصال‌کوتاه گفته می‌شود.
اضافه بار(overload): زمانی که یک تجهیز تحت تأثیر جریانی بیش از جریان نامی خود قرار گیرد، overload رخ داده است. ادامه‌ی این وضعیت باعث تولیدگرما و آسیب به مدارهای الکتریکی می‌شود.
Active Surge Suppressor: تجهیزی که جهت فیلتر کردن نوسانات شبکه برق AC مورد استفاده قرار می‌گیرد.
: Inrush Current Limiter از این وسیله جهت محدود کردن جریان‌های هجومی ناشی از اتصال‌کوتاه استفاده می‌گردد.
شاخص MTBF: این اصطلاح مخفف عبارت Mean Time Between Failures به معنای میانگین زمان بین دو خرابی می‌باشد. به عبارت ساده‌تر، این شاخص زمان قابل پیش‌بینی که از خرابی قبلی تا خرابی بعدی یک سیستم مکانیکی یا الکتریکی در عملکرد نرمال آن می‌گذرد را طبق محاسبات تئوری اندازه‌گیری می‌کند.

ضمناً منظور از خرابی در تعریف این پارامتر، خرابی‌هایی است که باعث توقف کامل و از کار افتادن سیستم می‌شود و آن را ملزم به تعمیر شدن می‌کند.
برای بدست آوردن شاخص MTBF، بایستی مجموع زمان بین دو خرابی متوالی تقسیم بر تعداد دفعات خرابی محاسبه کنیم.

کمپانی Cabur با بیش از نیم قرن تجربه‌ی درخشان در تولید تجهیزات تابلویی و اتوماسیون صنعتی، همواره جزو معتبرترین و پیشروترین برندهای بازار جهانی می‌باشد.
این کمپانی به عنوان اولین شرکت ایتالیایی تولیدکننده منابع تغذیه از سال 1997یکی از قدرتمندترین شرکت‌ها در تولید این محصولات می‌باشد.
منابع تغذیه ساخت کبور CABUR ایتالیا، به عنوان قلب همیشه تپنده تابلوهای الکتریکی … برای اثبات این شعار، ازشما دعوت می‌کنیم با ما در بررسی ویژگی‌های منحصربفرد این محصولات همراه شوید:

Lifespan

با هر 10 درجه سانتی گراد افزایش دمای عملیاتی در منابع تغذیه، طول عمر آن‌ها نصف می‌شود. بنابراین کاهش دمای عملیاتی یک اصل در افزایش طول عمر و قابلیت اطمینان منبع می‌باشد. این امر با فناوری‌های سوئیچینگ ادوات الکترونیکی نیمه هادی قابل دسترسی شده است. همچنین این کاهش دما باعث افزایش راندمان منابع تغذیه Cabur به بالای 94% شده است.

High Overload Capacity

منابع تغذیه Cabur (بسته به مدل) دارای قابلیت تحمل اضافه بار تا 50 الی 100% بیشتر از بار نامی تا 5 ثانیه را دارا می‌باشند. (در حالیکه ولتاژ خروجی در یک وضعیت پایدار قرار دارد)

System communication

منابع تغذیه CABUR ایتالیا، دارای رله آلارم هوشمند (1A/30V_dc) برای ارسال هشدار به کنترلر مرکزی هستند. این رله در شرایطی که ولتاژ بیشتر از 10% افت کند، بسته می‌شود و باعث کاهش ریسک و آسیب‌های جبران ناپذیر ناشی از توقف خط تولید می‌شود.

Total Protection

منابع تغذیه کبور، قابلیت حفاظت در برابر اتصال کوتاه، اضافه بار و افزایش دما در هر دو سمت ورودی و خروجی را دارا می‌باشند.
برای ورودی‌های سه فاز یک – Inrush Current Limiter Active Surge Suppressor وظیفه‌ی حفاظت در برابر اضافه ولتاژهای ناشی از شبکه را برعهده دارد. ولتاژهایی که می‌توانند تا 3 الی 4 برابر ولتاژ شبکه بالا بروند و به تجهیزات ورودی آسیب‌های جدی بزنند. این ویژگی در شبکه‌هایی که دارای نوسانات و هارمونیک، بسیار کارآمد و حیاتی می‌باشد.

Short Circuit and Overload Protection

منابعی که جهت مقاصد اتوماسیون مورد استفاده قرار می‌گیرند، به دلیل تنوع بارهایی که به آن‌ها متصل می‌گردند باید یک سری الزامات را دارا باشند.

باید در عین حال که در برابر اضافه بار محافظت می‌کنند، بتوانند تغذیه بارهایی که به جریان پیک بالا نیاز دارند را هم تأمین کنند.
دست کم در دمای 45 درجه سانتی گراد و گاها بالاتر (در شرایطی که تهویه خوب انجام نمی‌شود) عملکرد مطمئن و مقرون به صرفه داشته باشند.

این منابع در عین حفاظت اضافه بار باید قابلیت پشتیبانی پیک بالای جریان برای انواع تجهیزات زیر را دارا باشند:

لامپ‌های رشته‌ای یا بارهای خازنی همچون مبدل‌های DC/DC وکندانسور فیلترها. این بارها زمانی که روشن می‌شوند، همانند یک اتصال کوتاه درحد چند دهم میلی ثانیه عمل می‌کنند.
بارهای القایی مانند موتورهای DC که در پیک بار به جریان‌هایی تا 5 الی 30 برابر جریان نامی خود نیاز دارند.

معمولا هم این بارها باید به صورت همزمان Start شوند. جریان راه‌اندازی این بارها باید در یک مدت مشخص (بین حدوداً 50میلی ثانیه تا 5 ثانیه) تأمین شوند.
در منابع تغذیه با توان بالا که ضمن تغذیه بارهای با توان متغیر، در برابر اضافه جریان نیز از آن‌ها محافظت می‌کنند، دارا بودن قابلیت تأمین اضافه جریان به منظور تضمین قابلیت انتخاب پذیری اقدامات محافظتی، امری لازم و حیاتی می‌باشد.
به این دلیل که این خاصیت اجازه می‌دهد فیوز باری که دارای عیب شده است، قبل از اینکه محافظت الکترونیکی منبع تغذیه وارد مدار شود، بسوزد. سپس خروجی آن بار از منبع قطع می‌شود و منبع به تغذیه‌ی تجهیزات متصل ادامه می‌دهد.

تکنولوژی‌های استفاده شده در حفاظت منابع تغذیه:

سه نوع تکنولوژی مختلف در حفاظت منابع تغذیه به کار گرفته می‌شود.

Switch off the output as soon as possible

در این روش، امکان تغذیه‌ی بارهای سنگین در حالت پیک جریان وجود ندارد.

Constant Power Protection

در این روش به‌خاطر عملکرد منابع تغذیه در حالت اضافه جریان به صورت پیوسته، امکان به وجود آمدن تنش‌های حرارتی وجود دارد.

Hiccup Protection

این روش که روش مورد استفاده در منابع تغذیه کبور می باشد، ترکیبی از مزایای دو روش فوق و فاقد معایب آن‌ها است.
در این تکنولوژی، تا 50 الی 100 درصد قابلیت تامین اضافه جریان تا 5 ثانیه وجود دارد. این امر باعث می‌شود، تامین بار در بارهای سنگین به خوبی صورت پذیرد. پس از آن برای کاهش دمای کاری، طی یک سیکل، خروجی را قطع می‌کند و پس از متعادل شدن شرایط، به کار عادی خود ادامه می‌دهد. این قابلیت می‌تواند اضافه بار را در محدوده‌ی 200 میلی ثانیه تا 5 ثانیه تأمین کند.

Real Operating Temperature

محدودیت‌های دمایی، یک پارامتر اساسی در تابلوهای الکتریکی است. به همین دلیل روی عملکرد و طول عمر منبع تغذیه و سایر تجهیزات داخل تابلو تأثیر می‌گذارد.
دمای عملیاتی برای همه‌ی مدل‌های منابع تغذیه‌ Cabur، بسته به مدل و مقدار بار متصل به آن، بین 25- تا 50+ درجه سانتی گراد است.

Hold Up Time

مدت زمانی است که منبع تغذیه می‌تواند خروجی خود را در حالت ایده‌آل به طور پیوسته درحالیکه ورودی AC آن دچار خطا یا تنش شده است، حفظ کند. طبق استانداردهای جهانی، این زمان باید حداقل ms10 باشد. درحالیکه این مقدار در تمامی مدل‌های منابع تغذیه کبور، بیش از این مقدار است. این ویژگی، باعث می‌شود، یک خروجی پایدار ودارای کمترین خطا در تأمین بار داشته باشیم.

MTBF یا Life Expectancy ؟!!

این روش، باید با احتیاط لحاظ شود زیرا این مشخصه بر اساس یک‌سری محاسبات تئوری نتیجه‌گیری می‌شود که به آسانی قابلیت دست‌کاری شدن را دارد. .زیرا هرچه ازعمر دستگاه بیشتر میگذرد،زمان بین خرابی‌ها کمتر می‌شود. به طور مثال، فرض کنید احتمال مرگ برای یک مرد 25 ساله 0.1 درصد در سال باشد، با توجه به محاسبات MTBF و استانداردهای SN29500 وIEC61709، این مرد باید 800 سال عمر کند که امری غیر واقعی است!
برای همین کمپانی کبور در منابع تغذیه خود از استاندارد‌های معتبر جهانی (SN 29500, MIL HDBKn217F) که میزان خرابی و طول عمر تجهیزات را با استفاده از آزمایشات ویژه و واقعی تعیین می‌کنند، استفاده کرده است که دارای خوش بینی کمتر اما بدون شک به واقعیت نزدیک تر است.

قابلیت سری و موازی کردن دو یا چند منبع تغذیه:

اتصال موازی (Parallel) : تمامی مدل‌های منابع تغذیه ساخت Cabur قابلیت اتصال به صورت موازی جهت افزایش مقدار جریان خروجی را دارند. بعلاه از این نوع اتصال برای ایجاد خاصیت ریداندانتی (Redundancy) نیز استفاده می‌شود. در این نوع از اتصال، نصب ORing دیود یا همان ماژول ریداندانتی (Redundant Module) در خروجی امری الزامی است. کمپانی Cabur این ماژول را به صورت داخلی برروی منابع تغذیه خود تعبیه کرده است. (توصیه می‌شود از منابع با مدل و مشخصات یکسان جهت اتصال موازی استفاده گردد)

اتصال سری (Series) : این اتصال جهت افزایش ولتاژ در خروجی و یا ایجاد پلاریته منفی در دامنه ولتاژخروجی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای انجام این نوع اتصال بایستی، ضمن استفاده از منابع با مدل و مشخصات یکسان، از دیود anti-parallel نیز استفاده گردد.

تمام قابلیت‌ها و ویژگی‌های فوق به‌علاوه‌ِ‌ی کیفیت ساخت بالا، خدمات پس‌ از فروش و اصالت یک برند معتبر جهانی، تضمینی است بر ارائه‌ی محصولات شرکت کبور ایتالیا توسط شرکت سروش نیرو افزا بعنوان نمایندگی رسمی و انحصاری برند Cabur ایتالیا در سرتاسر ایران، در راستای پیشرفت صنایع و اتوماسیون صنعتی در ایران و خاورمیانه. اطلاعات بیشتر راجع به منابع تغذیه‌ی کبور را می‌توانید از قسمت محصولات سایت ببینید.