Hướng dẫn chọn nguồn AC-DC phù hợp

Thông số điện áp đầu vào cho nguồn điện AC-DC

Khi lựa chọn nguồn điện xoay chiều, việc cân nhắc chính là xác định các yêu cầu về điện của hệ thống. Điều này bao gồm phạm vi đầu vào xoay chiều và thông số kỹ thuật đầu ra một chiều. Người dùng phải xác minh dải điện áp đầu vào xoay chiều của nguồn điện có tương thích với nơi sử dụng và ứng dụng cụ thể tại nơi đó không.

Hầu hết các nguồn điện xoay chiều trên thế giới mức điện áp hoạt động được tiêu chuẩn thành 85 ~ 264 Vac. Có các thông số kỹ thuật cho các quốc gia khác nhau, nhưng chúng tương tự nhau đủ để phạm vi thông số kỹ thuật duy nhất có thể đáp ứng nhu cầu của hầu hết các ứng dụng.

Nhật Bản là quốc gia có một trong những yêu cầu điện áp đầu vào thấp nhất (100 Vac) trong khi Anh, Canada và Mỹ có một trong những yêu cầu điện áp đầu vào danh định cao nhất (240 Vac). Giá trị phạm vi tiêu chuẩn hóa tối thiểu 85 Vac được lấy từ việc cho phép giảm điện áp 15% của 100 Vac, trong khi giá trị phạm vi tối đa 264 Vac có được từ việc cho phép hoạt động ở 10% trên 240 Vac. Một thông số điện áp cao hơn (và ít phổ biến hơn) được tìm thấy trong các ứng dụng công nghiệp.

Hướng dẫn chọn nguồn AC-DC phù hợp 1
Hình 1: Mối quan hệ giữa 480 Vac và 277 Vac

Bên trong nguồn điện xoay chiều, điện áp đầu vào xoay chiều thường được chỉnh lưu ngay lập tức thành điện áp một chiều. Trên nhiều nguồn cung cấp đầu vào xoay chiều, điện áp một chiều có thể được áp dụng cho đầu vào của nguồn cung cấp với dải điện áp một chiều danh định được tính bằng 1,4 lần phạm vi điện áp xoay chiều danh định. Người dùng nên tìm hiểu thông tin sản phẩm từ nhà sản xuât nếu bộ nguồn có thể sử dụng cho đầu vào điện áp một chiều.

Hướng dẫn chọn nguồn AC-DC phù hợp 2
Hình 2: Sơ đồ mạch điện của một bộ nguồn cơ bản

Thông số kỹ thuật điện áp đầu ra DC

Trong khi điện áp đầu vào được tiêu chuẩn hóa, thì điện áp đầu ra phổ biến ở các mức 5, 12, 24 hoặc 48 Vdc. Có nhiều nguồn điện DC điện áp đầu ra khác với các điện áp này. Nếu điện áp đầu ra tiêu chuẩn không phù hợp với hệ thống, có thể có các phương án khác như: tìm nguồn cung cấp điện áp đầu ra theo yêu cầu, tìm hiểu xem sản phẩm có được thiết kế để tùy chỉnh điện áp đầu ra hay không hoặc sử dụng bộ chuyển nguồn DC-DC.

Công suất đầu ra hoặc tải điện

Công suất đầu ra yêu cầu (hoặc tải điện) là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc khi lựa chọn nguồn điện xoay chiều. Nguồn điện có mức công suất cao hơn yêu cầu của tải có thể hoạt động, tuy nhiên tùy vào thiết bị có thể hư hỏng hoặc nguồn điện sẽ có giá cao hơn mức cần thiết. Nguồn điện có định mức công suất nhỏ hơn mức tải yêu cầu có thể bị tắt hoặc cung cấp điện áp đầu ra không chính xác do nhu cầu công suất cao nhất từ tải. Một số nhà cung cấp cung cấp nguồn như Meanwell được thiết kế để cung cấp công suất cao trong thời gian ngắn, giảm thiểu kích thước và chi phí của nguồn cung cấp.

Đặc điểm kỹ thuật môi trường hoạt động

Môi trường mà nguồn điện hoạt động sẽ ảnh hưởng đến việc lựa chọn nguồn. Hầu hết các thông số kỹ thuật về nhiệt độ hoạt động của bộ nguồn bao gồm các yếu tố làm giảm hiệu suất trong môi trường quá lạnh và quá nóng. Nhiệt độ lạnh làm giảm công suất thường do hệ số nhiệt độ của tụ điện được sử dụng trong thiết kế của nguồn cung cấp. Giá trị điện dung thường giảm khi nhiệt độ hoạt động giảm. Điều này có nghĩa là dòng tải đầu ra được chỉ định từ nguồn cung cấp cũng sẽ giảm. Ở nhiệt độ môi trường cao, nhiệt độ hoạt động tối đa của các bộ phận bên trong nguồn điện sẽ giới hạn công suất tải có thể được chạy được.

Hướng dẫn chọn nguồn AC-DC phù hợp 3
Figure 3: Power supply thermal derating curve

Ngoài phạm vi nhiệt độ hoạt động, cũng có thể có các đặc tính vật lý của môi trường hoạt động có thể ảnh hưởng đến các tính năng cần thiết của nguồn điện. Có thể cần phải sử dụng nguồn vỏ kim loại nếu thiết bị điện tử cần được bảo vệ vật lý khỏi các vật thể lớn. Mặc dù vỏ kim loại sẽ không bảo vệ mạch nguồn khỏi bụi bẩn, nhưng một lớp bảo vệ là cần thiết để đảm bảo an toàn bảng mạch bên trong. Ngoài ra đầu vào đầu ra của nguồn có thể sử dụng đầu nối cách điện để bảo vệ an toàn.

Kiểu thiết kế và kiểu lắp đặt

Các loại thiết kế nguồn AC-DC phổ biến bao gồm nguồn bo mạch không, nguồn khung chassis, nguồn tổ ong, nguồn gắn thanh rail. Việc lựa chọn kiểu thiết kế tùy vào nhu cầu lắp đặt và chống nhiễu khi sử dụng. Thông thường, cùng một loạt bộ nguồn sẽ có nhiều kiểu lắp. Phong cách lắp đặt thường được xác định bởi môi trường cơ học mà nguồn điện sẽ được sử dụng.

Hướng dẫn chọn nguồn AC-DC phù hợp 4
Figure 4: Examples of power supply packages and mounting styles

Giấy chứng nhận quy định về hoạt động và an toàn

Nhiều sản phẩm sẽ yêu cầu các chứng chỉ quy định về hoạt động và an toàn đối với nguồn điện xoay chiều được sử dụng trong các sản phẩm đó. Một số yêu cầu quy định chung bao gồm 60601 (y tế), 60335 (thiết bị gia dụng) và 62368 (âm thanh, video và công nghệ thông tin và truyền thông). Nhà cung cấp nguồn điện sẽ có thể cung cấp bản sao của các chứng chỉ áp dụng cho nhóm phát triển sản phẩm hoặc cơ sở thử nghiệm cấp chứng chỉ cho hệ thống cuối cùng. Một số cơ quan quản lý phổ biến bao gồm UL, TUV, IEC, EN, FCC và CISPR.

Các tính năng bổ sung của nguồn cấp điện AC-DC

Ngoài các đặc điểm của nguồn điện xoay chiều đã thảo luận trước đây, một số nguồn cung cấp cung cấp các tính năng bổ sung có thể có lợi hoặc được yêu cầu trong thiết kế sản phẩm. Một số trong số này bao gồm:

  • Các nhiều mức điện áp đầu ra để lựa chọn.
  • Cho người dùng điều chỉnh điện áp đầu ra nhiều nhất là 10%.
  • Các cực đầu ra trên một số nguồn cung cấp có thể được kết nối song song để tăng dòng điện tối đa cung cấp cho tải.
  • Một số nguồn cung cấp đầu ra dòng điện cao có các đầu cuối cảm biến điện áp đầu ra từ xa để cho phép bù điện áp xuống dọc theo các dây dẫn phân phối điện đầu ra.
  • Hiệu chỉnh hệ số công suất đầu vào thường có sẵn trong các bộ nguồn cao cấp.
  • Nguồn có cung cấp các tín hiệu để biết nguồn có đang hoạt động hiệu quả hay không.

Kết luận

Bộ nguồn AC-DC tiêu chuẩn trong nhiều cấu hình để đáp ứng nhu cầu của hầu hết các dự án thiết kế. Bạn có thể lựa chọn nguồn phù hợp thông qua thông số kỹ thuật của nguồn trên website, hoặc nếu cần được tư vấn sử dụng có thể liên hệ với dailymeanwell.com.vn để chọn được được nguồn ưng ý.