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湘西永順溫州盾開電氣有限公司的宗旨是:平等互利,共創(chuàng)雙贏,我們的目標(biāo)是:提供高品質(zhì),高服務(wù),堅持客戶為主的原則,為廣大客戶提供 電涌保護(hù)器,信號隔離器服務(wù)。本廠有訓(xùn)練有素的員工及管理隊伍,有多位 電涌保護(hù)器,信號隔離器工程師,不但確保 電涌保護(hù)器,信號隔離器產(chǎn)品品質(zhì)。在產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品制造、工程設(shè)計、產(chǎn)品使用、售后服務(wù)五個層面解決客戶使用流程中所有問題。
低功耗是電子產(chǎn)品設(shè)計永無止境的追求,伴隨技術(shù)的發(fā)展,目前隔離器和柵的功耗與過去相比,已經(jīng)減小許多,性能和技術(shù)指標(biāo)也得到提高。
產(chǎn)品的功耗是各個功能單元功耗的總和,只有降低各個功能單元的功耗才能使得總得功耗降低,增加產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性和壽命。隔離器和柵由輸入、輸出、隔離、電源、等單元構(gòu)成,其中單元是無源的限壓限流網(wǎng)絡(luò),技術(shù)上進(jìn)行低功耗改進(jìn)的可能性非常小。主要在輸入、輸出、電源、隔離四個單元進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。
1、 輸出單元模塊的自適應(yīng)負(fù)載技術(shù)
輸出模塊可以根據(jù)負(fù)載的大小動態(tài)調(diào)整輸出模塊的輸出功率,從而減少自身的發(fā)熱。傳統(tǒng)的負(fù)載設(shè)計是根據(jù)額定負(fù)載的大小設(shè)計輸出功率,當(dāng)輸出負(fù)載非常小時,多余的負(fù)載功率就耗散在儀表內(nèi)部,從而時儀表自身發(fā)熱。假設(shè)一臺隔離器的輸出負(fù)載設(shè)計為750歐姆,那么輸出驅(qū)動功率一般設(shè)計為0.5W。如果在實際應(yīng)用中此隔離器的負(fù)載使用在50歐姆的環(huán)境下,那么就有 0.5W – 0.02W = 0.48W的功率轉(zhuǎn)換為儀表自身的發(fā)熱。如果時多路輸出將產(chǎn)生更多的熱量,而降低輸出模塊的額定功率在實際應(yīng)用中又難以應(yīng)付市場的復(fù)雜狀況。
自適應(yīng)負(fù)載技術(shù)很好的解決了這個矛盾,此技術(shù)的原理圖示如下:
下表是對比的測試數(shù)據(jù):
測試條件:電源24DC;負(fù)載變化 50歐姆~750歐姆
輸出模塊類型 標(biāo)準(zhǔn)輸出模塊自適應(yīng)負(fù)載輸出模塊
模塊的耗散功率(50Ω) 320mW 10mW
模塊的耗散功率(250Ω) 220mW 10mW
模塊的耗散功率(500Ω) 120mW 10mW
模塊的耗散功率(750Ω) 20mW 10mW
從上表可以看到:自適應(yīng)負(fù)載技術(shù)使得模塊的耗散功率是恒定在一個很低的水平,不會受到負(fù)載變化的影響。
負(fù)荷檢測可以根據(jù)負(fù)載的大小調(diào)整輸出功率,極大的減少了輸出模塊的發(fā)熱,用戶在定貨時無須說明負(fù)載大小,極大的方便了用戶的使用和緩解了庫存壓力。
2、 隔離單元模塊的低功耗改進(jìn)
隔離單元是決定產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的重要單元。
目前隔離技術(shù)主要有磁隔離與光隔離兩大類。隔離電路形式有直接調(diào)制耦合,反饋調(diào)制耦合等多種形式,具體采用什么形式要根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)而定。 總的來講可以大致分為開關(guān)量號采用光隔離,模擬量號采用磁隔離的方式。從技術(shù)復(fù)雜程度來看,磁隔離比光隔離處理技術(shù)復(fù)雜,采用磁隔離技術(shù), 設(shè)計者可以根據(jù)技術(shù)指標(biāo)采用合適的設(shè)計方案,隔離的線性、精度可以根據(jù)產(chǎn)品要求靈活控制。而光隔離的線性、精度只能依賴器件廠家提供的技術(shù)指標(biāo), 設(shè)計人員可以調(diào)整的方式很少,也不可能超過廠家提供的技術(shù)指標(biāo)。由于功耗大,光電隔離也不能實現(xiàn)無源隔離。北京國電中自電氣有限公司采用電流互感模式、電流互感反饋模式、 電壓互感模式、電壓互感反饋模式、電流互感功率補(bǔ)償模式等多種磁隔離方式。根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)選擇不同的磁隔離模式。
上述隔離模式中,電流互感功率補(bǔ)償模式是功耗低的模式,目前在新一代的無源隔離柵中使用,在保證技術(shù)指標(biāo)的同時,降低了隔離單元的功耗。
3、電源模塊
電源的技術(shù)指標(biāo)是基礎(chǔ),決定產(chǎn)品的性能。目前流行的電源拓?fù)湫问诫m然非常多,也很成熟。但我們在隔離器和柵的電源設(shè)計中進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新,目前采用的參數(shù)式開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)計獲得了的發(fā)明專利。根據(jù)隔離器和柵的特點(diǎn),參數(shù)式開關(guān)穩(wěn)壓穩(wěn)壓電源了效率,降低了電源的復(fù)雜程度。從工藝和成本上得到改進(jìn),減少了產(chǎn)品的故障率。
三、無源隔離器和柵
傳統(tǒng)的隔離器和柵均為有源,需要外接24V直流電源。而無源隔離器和柵不需要外接24V直流電源,接線數(shù)量減少了三分之一,降低了安裝和維護(hù)難度。因此,無源隔離器和柵的應(yīng)用越來越廣泛,特別是在DCS和PLC系統(tǒng)的接口應(yīng)用中,普遍采用無源隔離器和柵的設(shè)計模式
無源隔離器和柵的示意圖:
無源隔離器和柵是指無須外接24V直流電源,其工作所需要的能量來源于表示號的4 ~ 20mA電流。因此,無源隔離器和柵的功耗必須非常小,是一種功耗的設(shè)計應(yīng)用。更低的功耗和更高的輸入、輸出線性是衡量無源隔離器和柵的關(guān)鍵指標(biāo)。
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