Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Elektroniczne Układy i Systemy Zasilania Politechnika Śląska w Gliwicach Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki dr inż. Ryszard Siurek Wykład 2.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Elektroniczne Układy i Systemy Zasilania Politechnika Śląska w Gliwicach Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki dr inż. Ryszard Siurek Wykład 2."— Zapis prezentacji:

1 Elektroniczne Układy i Systemy Zasilania Politechnika Śląska w Gliwicach Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki dr inż. Ryszard Siurek Wykład 2

2 Układy sygnalizacji stanu pracy zasilacza Sygnalizacja optyczna (najczęściej diody LED) Sygnalizacja optyczna (najczęściej diody LED) - kolor zielony - poprawna praca - kolor czerwony-awaria (zadziałanie zabezpieczeń) - kolor żółty-ostrzeżenie (np. zanik napięcia sieciowego i praca z baterii) Sygnalizacja stykowa (przekaźnik) Sygnalizacja stykowa (przekaźnik) - styki zwarte-poprawna praca - styki rozwarte-awaria zasilania Sygnał Zaniku Napięcia Zasilania (ang. Power Fail Signal lub PF) Sygnał Zaniku Napięcia Zasilania (ang. Power Fail Signal lub PF) U wy PF t t t U t > 1ms t > 1ms U < 5%Uo U < 5%Uo 1 0

3 Sygnał gotowości (ang. Power Good) Sygnał gotowości (ang. Power Good) U U wy t t PG U < 5%Uo U < 5%Uo 0 1

4 Czas podtrzymania napięcia wyjściowego 95% Uo Uwy Uo Uwe tp tp – czas podtrzymania (ang. hold-up time) do kilkudziesięciu ms do kilkudziesięciu ms t t

5 Zabezpieczenia zasilaczy Zabezpieczenia przeciążeniowe 1. Stabilizacja prądu obciążenia

6 2. Ograniczenie prądu Obciążenie rezystancyjne 3. Zabezpieczenie wyłączające 4. Zabezpieczenie termiczne

7 Zabezpieczenie nadnapięciowe Uwy Uo Uwy max t Wył. UK UK - układ kontroli napięcia Uwy wyłączenie zasilacza wyłączenie stabilizacja Uwy SZ1 SZ2 SZ – pętla sprzężenia zwrotnego (do stabilizacji) Uwy Przykładowa realizacja ang. crowbar - aktywizuje zabezpieczenie przeciążeniowe

8 Kompensacja spadków napięć na przewodach wyjściowych Ro rsrs rsrs +S -S Uo Us Uo Io Is = 0 ZASILACZ U1 Stabilizowane jest napięcie pomiędzy zaciskami +S i -S U1 = Uo + 2 Us

9 Współpraca równoległa zasilaczy Zwiększenie prądu obciążenia Zasilacz 1 Zasilacz 2 I1I1I1I1 I2I2I2I2 Uo Uo1 Uo2 Uo1 = Uo2 ~ Io Io I 1max I1, I2 I 1max I1I1I1I1 I2I2I2I2 2I 1max zasilacz 1 obciążenie 100% obciążenie 100% I 1max = I 2max Układ z nierównomiernym podziałem prądu obciążenia Wymagane zabezpieczenie przeciążeniowe ze stabilizacją prądu

10 Zasilacz 1 Zasilacz 2 I1I1I1I1 I2I2I2I2 Uo Uo1 Uo2 Uo1 > Uo2 (niewielka różnica) Io Io I 1max I1, I2 I 1max I1I1I1I1 I2I2I2I2 2I 1max I 1max = I 2max Układ z równomiernym podziałem prądu obciążenia CS CS CS - ang. current share podział prądu podział prądu Zasilacz 1 wymusza zmiany U2 tak, aby prąd I2 był zbliżony do I1 Dodatkowepołączenie

11 Zapewnienie redundancji (rezerwacji napięcia) Zapewnienie redundancji (rezerwacji napięcia) Zasilacz 1 Zasilacz 2 I1I1I1I1 I2I2I2I2 Uo Uo1 Uo2 Uo1 = Uo2 ~ Io I o < I 1max, I 2max I 1max = I 2max D1 D2 Uwe1 Uwe2 Redundancja Redundancja n + x - n modułów koniecznych do zapewnienia prądu obciążenia - x modułów może jednocześnie ulec uszkodzeniu - x modułów może jednocześnie ulec uszkodzeniu

12 Najważniejsze parametry dotyczące zasilacza od strony napięcia wejściowego Zakres napięcia zasilającego (np. 230V +10%,-15% lub 150V – 260V) Zakres napięcia zasilającego (np. 230V +10%,-15% lub 150V – 260V) Rodzaj napięcia zasilania (jednofazowe, trójfazowe, zmienne, stałe lub Rodzaj napięcia zasilania (jednofazowe, trójfazowe, zmienne, stałe lub jedno i drugie) jedno i drugie) Częstotliwość napięcia zasilania (np. 40Hz – 60Hz lub 40Hz – 400Hz) Częstotliwość napięcia zasilania (np. 40Hz – 60Hz lub 40Hz – 400Hz) maksymalna wartość skutecznej wartości prądu zasilania (dla najgor- maksymalna wartość skutecznej wartości prądu zasilania (dla najgor- szego przypadku) szego przypadku) Prąd udarowy (przy załączaniu) – np. 30A (typowo) Prąd udarowy (przy załączaniu) – np. 30A (typowo) Iu t Uwe Iwe

13 Emisja zakłóceń elektromagnetycznych ZASILACZ Prądy i napięcia zakłóceń przewodzonych (pomiar w zakresie od 0,15 MHz do 30 MHz) Przewody zasilające Pole elektromagnetyczne zakłóceń (pomiar w zakresie od 30 MHz do 1 Ghz)

14 Zakłócenia radioelektryczne (ang. EMI) Zakłócenia przewodzone Zakłócenia przewodzone - pomiar napięcia zakłóceń na rezystancji 50 w znormaliz- owanym układzie pomiarowym tzw. sztucznej sieci owanym układzie pomiarowym tzw. sztucznej sieci - zakres częstotliwości: 150kHz - 30 MHz - zakres częstotliwości: 150kHz - 30 MHz - jednostka: dB - jednostka: dB Zp = 20log [dB ] Zp - poziom zakłóceń przewodzonych Zp = 20log [dB ] Zp - poziom zakłóceń przewodzonych Zakłócenia emitowane Zakłócenia emitowane - pomiar natężenia pola elektromagnetycznego w powietrzu - zakres częstotliwości: 30MHz - 1GHz - jednostka: dB V/m Ze = 20log [dB V/m) Ze – poziom zakłóceń emitowanych Poziomy określają normy, np.: PN-EN55022 – Dopuszczalne poziomy i metody pomiaru zaburzeń radioelektrycznych wytwarzanych przez urządzenia informatyczne Uz 1 V Ez 1 V/m

15 Zasilacz Ro Uwe Sztucznasieć Miliwoltomierz selektywny Pomiar w zakresie 0,15 – 30MHZ Iz Ez Analizator widma natężenia pola elektromagnetycznego w pola elektromagnetycznego w paśmie 30MHz – 1GHz Kabina ekranowana Układ pomiarowy

16 Przykładowy protokół z pomiarów

17 Współczynnik mocy i jego korekcja moc całkowita moc pozorna S [VA] = I Z 2 moc bierna Q [var] = I (X - X ) 2 LC moc czynna P [W] = I R 2 PF = cos PF = cos Uwe, Iwe t t f = 1/T = 2 f t = 2 f t T Zależności obowiązujące dla przebiegów sinusoidalnych Współczynnik mocy U I

18 U I1I1 Uwe, Iwe t moc całkowita (pozorna) S = I 1 sk U U I2I2I2I2 Uwe, Iwe t P (moc rzeczywista) PF = SP moc całkowita S = I 2sk U = P = I 1sk I2sk PF < 1 (0,6 – 0,75) I-sza harmoniczna I 1 (1) t ( ) t ( ) Ks = I 1 (1)sk I 1 sk Współczynnik kształtu PF = Ks cos PF = Ks cos

19 Zniekształcony przebieg prądu powoduje: - wzrost mocy pozornej (a więc i prądu pobieranego z sieci energetycznej) - wzrost zawartości harmonicznych prądu w przewodach zasilania co prowadzi do odkształceń sinusoidalnego napięcia sieciowego - wzrostu prądu płynącego w przewodach zerowych sieci wielofazowych Od 2001 roku obowiązują przepisy ograniczające zawartość harmonicznych w prądzie zasilającym urzadzenia elektryczne i elektroniczne o mocy wyjściowej od 75W – 1000W. Dokument obowiązujący: PN-EN Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) – Dopuszczalne poziomy Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) – Dopuszczalne poziomy emisji harmonicznych prądu (fazowy prąd zasilania odbiornika mniej- emisji harmonicznych prądu (fazowy prąd zasilania odbiornika mniej- szy lub równy 16A) W zasilaczach stosuje się układy poprawiające kształt prądu – Aktywna Korekcja Współczynnika Mocy (ang. PFC) Aktywna Korekcja Współczynnika Mocy (ang. PFC)

20 Odporność na zaburzenia zewnętrzne o charakterze elektromagnetycznym ZASILACZ Wyładowania elektrostatyczne Zewnętrzne pola elektromagne- tyczne Szybkie elektryczne stany przejściowe (ang. BURST) (amplituda do 4 kV) Wyładowania atmosferyczne

21 Systemy zasilania ~ ~ U1 U2 Un Moduł zasilany nr1 Moduł zasilany nr2 Moduł zasilany nr k Uz Baterie lub akumulatory Centralny blok zasilacza Scentralizowany system zasilania - bezpieczeństwo - bezpieczeństwo - funkcjonalność - funkcjonalność - niezawodność - niezawodność - koszt - koszt

22 Moduł zasilany nr 1 Moduł zasilany nr 2 Moduł zasilany nr 3 Moduł zasilany nr 4 Moduł zasilany nr 5 Moduł zasilany nr k Moduł zasilany nr k+1 Zasilacz 1 Zasilacz 2 Zasilacz N ~ ~ ~ ~ ~ ~ U1 U2 U3 Un ~ ~ ~ ~ Baterie lub akumulatory Uz UPS Wielokrotny scentralizowany system zasilania - bezpieczeństwo - bezpieczeństwo - funkcjonalność - funkcjonalność - niezawodność - niezawodność - koszt - koszt

23 Moduł zasilany 1 12V - 24V Przetwornica małej mocy DC-DC U 1i U 2i Przetwornica małej mocy DC-DC Stabilizator impulsowy z dodatkowymi napięciami wyjściowymi Moduł zasilany n U 1n U 2n U 3n Moduł zasilany i ~ ~ 220V 50Hz 12V - 24V nap. stałe Niskonapięciowy zdecentralizowany system zasilania (wysokonapięciowy zdecentralizowany system zasilania) - bezpieczeństwo - bezpieczeństwo - funkcjonalność - funkcjonalność - niezawodność - niezawodność - koszt - koszt


Pobierz ppt "Elektroniczne Układy i Systemy Zasilania Politechnika Śląska w Gliwicach Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki dr inż. Ryszard Siurek Wykład 2."

Podobne prezentacje


Reklamy Google