SMPS در اصطلاحات الکتریکی به چه معناست: راهنمای منبع تغذیه

SMPS مخفف عبارت Switched-Mode Power Supply است، قطعه‌ای که توان الکتریکی را به طور مؤثر برای سیستم‌های اتوماسیون صنعتی تبدیل می‌کند. این فناوری، توان مورد نیاز را تأمین می‌کند. کنترل کننده های PLC, ، پنل‌های HMI و تجهیزات اتوماسیون که طبق استانداردهای IEC 61010-2-201 به خروجی 24 ولت DC نیاز دارند. .

معنی و تعریف SMPS چیست؟

SMPS به منبع تغذیه سوئیچینگ اشاره دارد، یک دستگاه الکترونیکی که از اجزای سوئیچینگ فرکانس بالا برای تبدیل ولتاژ ورودی AC به خروجی DC تنظیم شده استفاده می‌کند. فرم کامل SMPS می‌تواند به صورت منبع تغذیه سوئیچینگ یا منبع تغذیه سوئیچینگ ظاهر شود. هر دو اصطلاح، فناوری یکسانی را توصیف می‌کنند.

منابع تغذیه سوئیچینگ در فرکانس‌های بالا (معمولاً ۵۰ کیلوهرتز تا ۱ مگاهرتز) کار می‌کنند. این امر به آنها اجازه می‌دهد تا از اجزای مغناطیسی کوچکتری نسبت به ترانسفورماتورهای سنتی استفاده کنند. می‌توانید این طرح‌های جمع و جور را در پنل‌های کنترل با فضای محدود و کاربردهای نصب روی ریل DIN نصب کنید.

اجزای کلیدی شامل موارد زیر است:

• ترانزیستورها یا MOSFETها که به عنوان سوئیچ‌های پرسرعت عمل می‌کنند
• دیودها برای یکسوسازی و کنترل جهت جریان
• خازن‌ها برای ذخیره انرژی و هموارسازی ولتاژ
• سلف‌ها برای فیلتر کردن و انتقال انرژی
• ترانسفورماتورهای پالس برای تبدیل ولتاژ و ایزولاسیون

راندمان در مقایسه با 30-60% در منابع تغذیه خطی، به 80-95% می‌رسد. با روشن یا خاموش کردن کامل سوئیچ‌ها به جای عملکرد در حالت خطی، این واحدها حداقل انرژی را به صورت گرما هدر می‌دهند.

منبع تغذیه سوئیچینگ چگونه کار می‌کند؟

یکسوسازی ورودی، ولتاژ AC ورودی (معمولاً ۱۰۰-۲۴۰ ولت AC) را به DC تنظیم نشده تبدیل می‌کند. سپس سوئیچینگ فرکانس بالا، این DC را به پالس‌هایی با فرکانس ۲۰ کیلوهرتز یا بالاتر خرد می‌کند. یکسوسازی و فیلترسازی خروجی، AC فرکانس بالا را دوباره به DC صاف در ولتاژ مورد نیاز تبدیل می‌کند.

یک حلقه کنترل فیدبک به طور مداوم ولتاژ خروجی را کنترل کرده و چرخه وظیفه سوئیچینگ را تنظیم می‌کند. اگر ولتاژ خروجی کاهش یابد، کنترلر زمان روشن بودن را افزایش می‌دهد. اگر ولتاژ افزایش یابد، زمان روشن بودن را کاهش می‌دهد. این به معنای ولتاژ پایدار علیرغم نوسانات ورودی یا تغییرات بار است.

سوئیچ‌ها در حالت اشباع (کاملاً روشن) یا قطع (کاملاً خاموش) کار می‌کنند و کمترین اتلاف توان را ایجاد می‌کنند. در حالت کاملاً روشن، افت ولتاژ در سوئیچ حداقل است. در حالت خاموش، جریان صفر است. هر دو حالت انرژی بسیار کمی را هدر می‌دهند.

کاربردها در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی

PLCها، پنل‌های HMI و کنترل‌کننده‌های صنعتی به برق ۲۴ ولت DC تمیز و پایدار نیاز دارند. نوسانات ولتاژ یا نویز می‌تواند باعث موارد زیر شود:

• خطاهای منطقی PLC و از کار افتادن برنامه
• مشکلات نمایشگر HMI و نقص عملکرد صفحه لمسی
• خطاهای خواندن حسگر
• اختلالات ارتباطی بین دستگاه‌ها
• خاموش شدن‌های غیرمنتظره سیستم

واحدهای حالت سوئیچینگ صنعتی دارای گواهینامه UL 508، CSA C22.2 شماره 107.1 و IEC 60950-1، ویژگی‌های عملکردی مورد نیاز سیستم‌های اتوماسیون را ارائه می‌دهند. این لوازم عبارتند از:

• محدوده ولتاژ ورودی گسترده (85-264VAC) برای سازگاری جهانی
• اصلاح ضریب توان اکتیو با دستیابی به ضریب توان >0.95 برای کاهش اعوجاج هارمونیکی
• محافظت در برابر اضافه بار برای جلوگیری از آسیب در هنگام نوسانات برق در هنگام راه اندازی
• حفاظت در برابر اتصال کوتاه، تجهیزات متصل را ایمن می‌کند
• محافظت در برابر اضافه ولتاژ برای ورودی‌های گذرا

The منبع تغذیه آلن-بردلی بولتن 1606-XLE خروجی ۸۰ تا ۴۸۰ وات را با راندمان تا ۹۵.۶۱TP4T ارائه می‌دهد. این واحدهای صنعتی شامل قابلیت افزایش توان ۱۲۰۱TP4T تا ۵ ثانیه هستند. این قابلیت می‌تواند اضافه بارهای موقت را در هنگام استارت موتور یا شرایط هجومی بالا تحمل کند. چراغ‌های LED تشخیص، نشانگر وضعیت بصری را برای عیب‌یابی سریع فراهم می‌کنند.

محدوده دمای عملیاتی گسترده (-10°C تا 70°C) برای محیط‌های صنعتی سخت مناسب است. نصب روی ریل DIN، نصب در کابینت‌های کنترل در کنار PLCها و ماژول‌های ورودی/خروجی را ساده می‌کند.

انتخاب منبع تغذیه برای کاربردهای اتوماسیون

هنگام تعیین واحدهای منبع تغذیه برای سیستم‌های PLC و HMI، باید کل نیازهای برق را از موارد زیر محاسبه کنید:

• پردازنده مرکزی PLC و ماژول‌های توسعه
• نمایشگرهای لمسی HMI
• حسگرها و فرستنده‌های متصل
• دستگاه‌های خروجی مانند ماژول‌های رله
• رابط‌های ارتباطی

منبع تغذیه آلن-بردلی بولتن 1606-XLE

• سازنده: آلن-بردلی (شرکت اتوماسیون راکول)
• مدل: بولتن ۱۶۰۶-XLE منابع تغذیه ضروری
• محدوده قدرت: 80 وات تا 480 وات
• ولتاژ تغذیه: ۸۵-۲۶۴ ولت متناوب
• رتبه‌بندی حفاظتی: آی پی ۲۰
• کاربرد: اتوماسیون صنعتی

مشاهده محصول

منبع تغذیه جمع و جور Omron S8VK-C24024 با توان 240 وات و ولتاژ 24 ولت DC

• سازنده: امرون
• مدل: S8VK-C24024
• توان خروجی: ۲۴۰ وات
• ولتاژ خروجی: ۲۴ ولت جریان مستقیم
• جریان خروجی: ۱۰ الف
• ولتاژ ورودی: ۱۰۰–۲۴۰ ولت AC (۵۰/۶۰ هرتز)
• نوع نصب: ریل دین
• حفاظت: اضافه بار، اضافه ولتاژ، اتصال کوتاه

مشاهده محصول

شما باید حاشیه ایمنی 20-30% را برای توسعه‌های آینده در نظر بگیرید. اگر سیستم اتوماسیون شما 8 آمپر در 24 ولت DC (192 وات) مصرف می‌کند، می‌توانید یک منبع تغذیه 240 واتی را تعیین کنید که فضای کافی برای سربار را فراهم کند.

تابلوهای کنترل با شرایط سختی روبرو هستند:

• دمای بسیار بالا از -25 درجه سانتیگراد تا +70 درجه سانتیگراد
• رطوبت بالا و تراکم
• ارتعاش ناشی از ماشین آلات
• نویز الکتریکی ناشی از موتورها و اینورترها
• گرد و غبار و آلاینده‌ها

The منبع تغذیه امرن S8VK-C24024 با توان 240 وات محافظت در برابر اضافه بار، اضافه ولتاژ و اتصال کوتاه را فراهم می‌کند. خنک‌سازی با جریان هوای طبیعی، نویز فن و نیاز به تعمیر و نگهداری را از بین می‌برد. همچنین با جلوگیری از خرابی‌های مکانیکی، طول عمر قطعات را تا بیش از ۱۰۰۰۰۰ ساعت MTBF افزایش می‌دهد. عرض باریک ۶۵ میلی‌متری، فضای پنل را در محفظه‌های جمع و جور صرفه‌جویی می‌کند.

مزایای زنجیره تأمین برای منابع تغذیه برند اروپایی

مشتریان اتوماسیون کانادایی و خریداران آمریکای شمالی اغلب برندهای اروپایی مانند اشنایدر، زیمنس و ABB را به دلیل سابقه درخشان در تاسیسات صنعتی ترجیح می‌دهند. Simply Buy از طریق رویکردهای متعدد به چالش‌های تدارکات می‌پردازد.

قیمت‌های فوری برای برندهای اروپاییما قیمت‌های سری ABL اشنایدر، تجهیزات SITOP زیمنس و واحدهای Phoenix Contact QUINT را ظرف 24 ساعت ارائه می‌دهیم. شما می‌توانید بدون انتظار چند هفته‌ای برای دریافت پاسخ، قیمت‌های دقیقی دریافت کنید.

گزینه‌های متعدد برای تأمین منابعوقتی محدودیت‌های بودجه وجود دارد یا زمان تحویل خیلی طولانی می‌شود، ما جایگزین‌های داخلی دارای گواهینامه را توصیه می‌کنیم. تامین‌کنندگان ریل DIN آلن-بردلی، امرن و مین‌ول مشخصات قابل مقایسه‌ای را با قیمت‌های مختلف ارائه می‌دهند. این به شما انعطاف‌پذیری بر اساس نیازهای پروژه می‌دهد.

انعطاف‌پذیری زنجیره تأمینروابط ما با تولیدکنندگان متعدد به معنای گزینه‌های پشتیبان در مواقعی است که تأمین‌کنندگان اصلی با محدودیت‌هایی مواجه می‌شوند. همچنین شما می‌توانید تجهیزات را طبق برنامه و بدون تأخیر در پروژه دریافت کنید.

برای کاربردهای PLC و HMI، ما به شما در ارزیابی موارد زیر کمک می‌کنیم:

• ظرفیت برق مطابق با نیازهای سیستم شما
• الزامات صدور گواهینامه (UL، cUL، CE) برای حوزه قضایی شما
• رتبه‌بندی‌های محیطی برای شرایط نصب
• ملاحظات بودجه‌ای برای ایجاد تعادل بین مشخصات و هزینه

تیم فنی ما مشخصات منبع تغذیه را با مدل PLC، تعداد ورودی/خروجی و دستگاه‌های متصل شما مطابقت می‌دهد. این امر ظرفیت کافی و حفاظت مناسب را برای تنظیمات اتوماسیون خاص شما تضمین می‌کند.

مزایا و ملاحظات

واحدهای منبع تغذیه سوئیچینگ در مقایسه با منابع تغذیه خطی (30-60%) راندمان بالاتری (80-95%) ارائه می‌دهند. این امر باعث کاهش تولید گرما در کابینت‌های کنترل به میزان 50-65% می‌شود. اندازه جمع و جور حاصل از عملکرد فرکانس بالا، فضای پنل را ذخیره می‌کند و همچنین از تحمل ولتاژ ورودی گسترده (85-264VAC) که نصب در چند منطقه را ساده می‌کند، بهره‌مند می‌شوید.

مزایای کلیدی عبارتند از:

• هزینه‌های عملیاتی کمتر از صرفه‌جویی در مصرف انرژی
• کاهش نیاز به خنک‌سازی در محفظه‌ها
• طراحی سبک برای کاربردهای قابل حمل
• افزایش طول عمر قطعات در دماهای پایین‌تر

فرکانس‌های سوئیچینگ می‌توانند تداخل الکترومغناطیسی ایجاد کنند که بر سیگنال‌های آنالوگ حساس تأثیر می‌گذارد. لوازم صنعتی که مطابق با استاندارد EN 55011 کلاس B یا FCC Part 15 کلاس B هستند، شامل فیلترهای داخلی برای کاهش انتشار هدایت‌شده و تابش‌شده می‌باشند. شما می‌توانید اثرات EMI را از طریق تکنیک‌های مناسب اتصال زمین و شیلد به حداقل برسانید.

سوالات متداول

منبع تغذیه سوئیچینگ چیست؟

یک منبع تغذیه سوئیچینگ، ولتاژ AC را با استفاده از فناوری سوئیچینگ فرکانس بالا به DC تنظیم‌شده تبدیل می‌کند. این منبع تغذیه، تبدیل توان کارآمد 80-95% را برای تجهیزات اتوماسیون صنعتی مانند PLCها و HMIها فراهم می‌کند.

منبع تغذیه سوئیچینگ برای چه مواردی استفاده می‌شود؟

حالت سوئیچینگ، برق کنترلرهای PLC، صفحات لمسی HMI، سنسورها و ماژول‌های ورودی/خروجی را تامین می‌کند. آنها خروجی پایدار 24VDC مورد نیاز تجهیزات اتوماسیون در پنل‌های کنترل صنعتی را فراهم می‌کنند.

منبع تغذیه سوئیچینگ در مقایسه با منبع تغذیه خطی چیست؟

منابع تغذیه سوئیچینگ از سوئیچینگ فرکانس بالا برای راندمان 80-95% و اندازه جمع و جور استفاده می‌کنند. منابع تغذیه خطی تنها به راندمان 30-60% با طراحی‌های بزرگتر و سنگین‌تر که برای اتوماسیون مدرن نامناسب هستند، دست می‌یابند.

نتیجه‌گیری

منابع تغذیه سوئیچینگ، برق کارآمد و دارای گواهینامه را برای سیستم‌های اتوماسیون صنعتی مطابق با استانداردهای ایمنی UL 508 و IEC 60950-1 فراهم می‌کنند. Simply Buy منابع تغذیه برندهای اروپایی را با قیمت‌گذاری سریع، به علاوه جایگزین‌های داخلی از Allen-Bradley، Omron و Meanwell ارائه می‌دهد. قابلیت‌های زنجیره تأمین ما تضمین می‌کند که پروژه‌های شما تجهیزات دارای گواهینامه را در زمان مقرر دریافت کنند.