本文由明纬撰写,Electrónica OLFER 翻译,探讨了满足这些要求的几种解决方案。.
- 升级到更高功率的电源:通常的做法是购买 450W 的电源来驱动峰值电流为 300% 的 150W 直流电机。然而,这种设计属于过度设计,会导致产品成本更高、体积更大。.
- 并联多个电源以提高驱动能力:第二种方法是将多个电源并联起来驱动负载。然而,更多的电源意味着更高的成本,并且会减少其他组件的可用空间。.
- 优化系统以降低峰值电流:设置电机逐一启动的顺序,以降低启动电流。但是,这可能会对初始性能产生负面影响。.
上述方案显然并非驱动电机的最佳解决方案。最佳方案是采用能够承受持续额定功率并能在瞬态期间产生高功率峰值的电源。这不仅能有效降低系统成本和尺寸,还能简化安装。为了满足这些需求,明纬 (MEAN WELL) 和 OLFER Electronics 联合推出了 HRP-N3 系列电源。该系列是一款单路输出电源,具备功率因数校正功能,可在短时间内提供高达 350% 的峰值功率(持续 5 秒)。该系列共有三款型号:HRP-150N3、HRP-300N3 和 HRP-600N3。.
要使用高功率峰值产品,必须满足以下几个要求:
- 应用的平均输出功率 (Pav) ≤ 电源的额定输出功率 (Prated)
- 功率峰宽度(持续时间):t ≤ 5秒
图 1. 峰值功率周期图
功率选择示例:
用于钞票计数应用的 24VDC 电机,其功率要求如下:最大电流:66.7A (800W),峰值功率持续时间:t < 5 s,占空比为 10%。.
这种应用场景下适合使用哪种电源?
- 根据您的峰值功率需求,HRP-300N3-24、HRP-600N-24 和 HRP-600N3-24 都是可选型号。我们首先选择了功率最低的 HRP-300N3-24 用于此应用。.
- 根据公式和最大输出功率曲线(图 2)进行计算。.
输入电压 Vin = 200V 最大占空比 = 10%
额定功率=336瓦
P<sub>pk</sub>= 800W
t ≤ 5 秒
≤ 336W
= 284.4瓦
如果选择不同的占空比,可以使用插值法根据曲线计算相应的最大功率。.
结论:
- 鉴于该产品成本较低且体积较小,建议选择 HRP-300N3-24 型号,并将输入范围调整至 200Vac 以上。如果需要全范围输入,则可选择 HRP-600N-24 型号。.
- 峰值功率需求为 800W,持续时间 < 5 秒,周期:≥ 45 秒,这意味着电源必须冷却(或处于 Pnpk 模式)至少 45 秒后才能开始另一个峰值功率输出。.
- 非峰值输出功率 (Pnpk): ≦ 284.4 W
图 2. HRP-300N3 型号的最大输出功率曲线
应用示例:
案例 1:工业机器人手臂
机械臂是一种可编程的机械装置,它模仿人臂的功能,可用于执行特定任务。机械臂利用电机实现关节运动。HRP-N3系列电源可在5秒内提供高达峰值功率350%的瞬态功率,以满足电机启动时的瞬态功率需求。消费者无需再为购买最高额定功率的电源而花费更多。.
案例二: 工业打印机
工业打印机使用电机驱动滚筒。正常打印时,设备仅消耗几百瓦的功率;然而,当滚筒开始运转时,其瞬时功率需求会超过1000瓦。HRP-600N3 型号非常适合此应用。.
型号由 Electrónica OLFER 分销。.
图 4. 工业打印机的应用
