DC-DC モジュール電源は、通信、産業オートメーション、電力制御、鉄道輸送、鉱業、防衛などの業界で使用されることが増えています。同社のモジュラー設計は、システムの信頼性とメンテナンス効率を向上させながら、顧客の回路設計を効果的に簡素化します。同時に、さまざまな下位産業の特有の特性により、その要件も当然異なります。-この記事では主に、電力業界向けの電源モジュールの選択に焦点を当てます。
DC-DC モジュール電源は、通信、産業オートメーション、電力制御、鉄道輸送、鉱業、防衛などの業界で使用されることが増えています。同社のモジュール設計は、システムの信頼性とメンテナンス効率を向上させながら、顧客の回路設計を効果的に簡素化します。同時に、さまざまな下位産業の特有の特性により、その要件も当然異なります。-この記事では主に電力業界におけるパワーモジュールの選択基準を紹介します。
電力網の複雑さにより、電力業界には DC{0}} 電源に対するさまざまな要件があります。以下に、Yulin Technology の編集チームがいくつかの主要な選択基準を簡単に説明します。
1. 低い無負荷電力消費量-
電力業界の特定の監視デバイス（FTU や電圧低下防止モジュールなど）は、異常な状態のときにのみ作動し、大量の電力を必要としますが、通常動作中は長時間スタンバイ モードのままです。{0}{1}このようなシステムのほとんどは、バックアップ電源としてバッテリーを使用します。 DC-DC モジュールの無負荷電力消費が高すぎる場合、バッテリ稼働時間の短縮やバッテリの早期故障などの問題が発生する可能性があります。たとえば、特定のフリッカー防止モジュール プロジェクトでは、停電が発生すると、電源モジュールは 1.5 秒以内に約 20W の電力をリレーに供給する必要があります。ただし、ほとんどの場合、リレーは作動せず、システムは無負荷状態に近い状態で動作します。-このシナリオでは、バッテリーのエネルギーは DC- DC モジュールによって消費されます。無負荷時の消費電力が高くなるほど、バッテリーの稼働時間は短くなります。-バッテリー寿命を延ばすには、電源の無負荷消費電力が 0.3 W を超えてはなりません。一方、市販の 20 W 電源の無負荷消費電力は通常 0.5 W ～ 1.5 W です。-
2. 全負荷範囲にわたる高効率
前述したように、電力業界の多くのデバイスは軽負荷または無負荷状態で長期間動作します。{0}}したがって、負荷範囲全体にわたって高効率を達成することは、電源システムの信頼性にとって極めて重要です。ただし、この点はほとんどの電源メーカーによって見落とされがちです。技術仕様をより魅力的なものにするために、多くのメーカーは全負荷時に非常に高い効率を達成することに重点を置いていますが、軽負荷 (5% ～ 50%) では効率が大幅に低下します。その結果、電源モジュールの実際の動作温度がより高く上昇し、一連の熱設計上の問題が発生します。実際、電源システムの場合、負荷範囲全体にわたる高い効率は、電力損失と温度上昇の低減につながり、システムの信頼性を効果的に高めます。したがって、電源を選択するときは、無負荷および軽負荷条件下での効率曲線に特別な注意を払う必要があります。{9}}
3. 高絶縁耐圧、低絶縁容量
産業用制御分野では、DC-DC 電源モジュールは通常、わずか 1500 VDC の絶縁電圧を必要とします。ただし、電力業界の制御システムは一般に、制御システムが外部干渉の影響を受けないように、耐電圧 3000 VDC 以上の電源モジュールを選択します。
パワーエレクトロニクス製品の場合、一次側と二次側間の寄生容量を最小限に抑えることも重要です。これには、システムに対するコモンモード干渉の影響を軽減するために、可能な限り低い絶縁容量を持つ電源モジュールを選択する必要があります。-一般に、ドライバへの電力供給に使用される 1 ～ 2 W の非安定化オープン-ループ DC-DC コンバータの場合は、10 pF 未満の絶縁容量を持つモジュールを選択することをお勧めします。一方、クローズド-}ループ DC-DC コンバータの場合は、可能な限り 150 pF 未満の絶縁容量を持つモジュールを選択する必要があります。
4. EMC特性
EMC 性能により、電子システムの正常かつ安全な動作が保証されます。現在、エレクトロニクス業界は製品の EMC 性能に対して厳しい要件を課しています。 EMC の処理が不十分だと、システムのリセット、再起動、さらには早期の障害が発生する可能性があります。したがって、優れたEMC特性はパワー製品の競争力を高めることができます。
5. 温度制限特性
電力産業の製品は、熱帯の海南省の灼熱から北東部の厳しい寒さまで、幅広い地理的地域に導入されており、ほとんどの製品は屋外環境に設置されています。したがって、DC-DC モジュール電源の動作温度範囲は、少なくとも -40 度から +85 度まででなければなりません。
極端な温度試験は、高温エージング、高温-および低温-活負荷性能試験、高温{4}}低温サイクル衝撃試験、長期高温{6}}および高湿-試験など、パワー モジュールの信頼性を検証する方法です。適切な電源開発には、これらすべてのテストが行われます。これらの信頼性試験の実施は、製品選択の重要な参考となります。
DC-DC 電源モジュールの選択では、電力業界特有の特性を考慮する必要があります。たとえば、電力システム全体でより高いエネルギー効率が必要な場合、高効率で無負荷電力消費が低い電源モジュールが必要になります。-さらに、さまざまな EMC 干渉条件下でのシステムの安定性を考慮する必要があり、優れた EMC 性能を備えたパワー モジュールが必要になります。同様に、電源モジュールは単なる機能コンポーネントですが、電源システムの信頼性を高めるには、システム-レベルのアプリケーション設計を考慮したより包括的なアプローチが必要です。