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安装开放式直流电源

Sunday,03/04/2022

直流电源通常以业界公知的开放式框架形式供电。 

开放式框架通常描述一种产品,该产品是仅 PCB 结构,组件电源集成到为整个产品提供外壳的最终应用中。

安装开放式框架电源时有许多注意事项,但最重要的是这些与以下方面有关:

3 个主要关注领域

1. 安全 

2. 电磁兼容性(EMC)

3. 热管理

 

1. 安全性:I 级、II 级、爬电距离和电气间隙

安装电源时,必须遵守设备外壳到电源所有面所需的爬电距离和间隙距离。 

在 I 类系统中,这意味着确保任何接地金属部件与电源的任何部件之间保持 3 或 4 毫米,具体取决于最终应用是工业电源还是医疗电源,这可能需要在电源组件周围使用绝缘体.

在使用I 类电源的情况下,电源的接地连接是其安全系统的组成部分,并且必须牢固地连接到系统安全接地。 

这种连接通常通过其中一个安装孔、紧固片或电源上的输入连接器实现。通常需要不止一个接地连接,这可能会影响 EMC,将在下面讨论。

在使用II 类电源的情况下,金属外壳中的爬电距离和电气间隙可能需要更大。尽管在使用这些单元的地方,设备外壳通常是不导电的。

 

2. 电磁兼容性 (EMC):接地以获得最佳性能

开放式框架直流电源通常需要两个,有时甚至三个安装点接地。 

如上所述,在 I 类系统中,通常需要其中一个连接用于安全接地并位于组件的输入侧,另一个或其他通常位于次级侧并连接输出共模滤波电容(s ) 接地。

输出共模电容器是电源 EMC 性能不可或缺的一部分,必须连接以实现最佳 EMC 性能。在设备使用金属外壳的情况下,这很少会成为问题。

在塑料外壳中,无论是I 类还是 II 类配置,都需要做出其他规定将这些点连接在一起,以确保符合 EMC 要求。 

需要接地或连接在一起的点通常在电源数据表中标明。

 

数据表示例:开放式框架安装点:

 

连接这些点的最佳方法是将开放式框架电源安装在金属板上。  

这不需要连接到其他任何东西,而是为要连接的滤波电容器提供具有低寄生元件的低阻抗路径。

如果这种安装方式不切实际,则必须采用其他方法来连接这些安装点,例如多股电缆。

 

3. 热管理:安全考虑和使用寿命  

开放式框架电源在对流冷却、强制风冷或两者兼有时可能具有额定功率。 

安装位置、周围空间和周围部件以及任何空气冷却对于每个应用都是独一无二的,因此在安装后检查关键部件的工作温度非常重要。

这确保了安全关键组件不会超过其最大额定值,并且不会影响可靠性和使用寿命。

数据表通常会识别关键组件并根据关键电解电容器的温度提供估计的使用寿命。

 

基于温度的预计使用寿命: