針對現今產業打造的可靠型 DIN 軌道電源供應器

各種工業操作 (包括獨立和流程式製造、再生能源系統、電信和 IT 基礎設施) 都需要穩定可靠的電源供應。電源供應器 (PSU) 的能力在於可利用電壓輸入 (AC 或 DC)，並將其轉換成系統運作所需的形式和電壓輸出。

PSU 和 DIN 軌道轉換器的條件

如今的 AC/DC 轉換器必須安全、符合成本效益、節能、可靠，且在尺寸上要比前代產品小。除了要處理高電感或電容負載外，工業級 AC/DC 電源轉換器還必須耐受重型機械開關所產生的劇烈 AC 輸入突波。此外還要適應寬廣的工作溫度和輸入電壓範圍。

Deutsche Institut für Normung (DIN) 軌道式 PSU 不僅可供電給繼電器、致動器、閥門和監測／控制系統，更符合上述條件。

電力轉換器會安裝在 DIN 軌道上，此軌道是一種標準化的金屬通道，可以切割成方便的長度，並用螺栓固定在機架或牆壁上 (圖 1)。

圖 1：典型的 DIN 軌道架設 (圖片來源：RECOM)

雖然 DIN 軌道 PSU 具有許多優勢，但其工作條件需要一套額外的特殊功能。此外，因為通常會以連續運作模式工作，即使生產線關閉也是如此，因此需具備長久的工作壽命。也需要達到高效率 (在負載下和閒置時)，以節省能源並將內部熱量排放降至最低。此外，也要針對欠壓和過壓波動、電力突波、短路、過載和過熱提供保護。

RACPRO1 系列底盤安裝式 LED AC/DC 電源供應器屬於 RECOM Power 的工業 DIN 軌道 PSU，滿足上述功能等要求。其工作溫度範圍介於 -40°C 至 +70°C，可在高達 +60°C 下提供全功率輸出，並可將功率提升至 150%，持續 5 秒。在待機期間，因為空載功耗降低，僅有 1 至 3 W (視電源輸出功率而定)，因此能源消耗會維持最低。

DIN 軌道系統的其他優勢

DIN 軌道的標準化安裝有利於快速簡便的組裝，因為 PSU 無需任何工具就可輕易扣在軌道上。DIN 軌道可節省空間，因此設計工程師可以在小空間密集塞進許多標準尺寸的設備。

此外，DIN 軌道已歷經多年發展，可因應電氣元件的尺寸變化。通道的寬度和尺寸適合如今的 PSU，這表示設計工程師可以輕鬆挑選需要的 PSU，以配置複雜的系統，並將其放入標準化空間內。此外，DIN 軌道可以將不同類型的元件放置在一起，因此能有效配置許多機器的電源供應器，通常可放在同一個金屬條上。

挑選合適的 DIN 軌道 PSU

複雜的工業自動化系統可能需要一系列 PSU 來滿足其電源需求。挑選時要考量眾多因素，包括電氣規格，如輸入和輸出電壓範圍以及需要的最大電流。

RECOM Power 的 RACPRO1 系列 (圖 2) 是一組 DIN 軌道 PSU，可在 AC 與 DC 輸入電壓之間來回轉換。舉例而言，RACPRO1-T240、-T480 和 -T960 系列具有通用的 AC 與 DC 輸入電壓範圍，介於 3 x 320 V_AC 至 3 x 575 V_AC，以及 430 V_DC 至 850 V_DC。提供的功率等級為 240 W、480 W 和 960 W。T480 和 T960 具有負載指示器，可迅速判讀目前消耗的額定輸出電流百分比。這兩個單元皆可在恆定電流模式與負載分擔模式之間進行選擇，前者可用於電池充電應用，後者則用於並聯操作。

圖 2：RACPRO1-T240、-T480 和 -T960 具有通用的 AC 與 DC 輸入電壓範圍，介於 3 x 320 V_AC 至 3 x 575 V_AC，以及 430 V_DC 至 850 V_DC，提供的功率等級為 240 W、480 W 和 960 W。(圖片來源：RECOM)

RACPRO1-T 電源供應器具有高達 97.1% 的效率，因此可在緊湊設計中達到高功率密度。可提供的寬度包括 43 mm、52 mm 和 80 mm。具有低功率損耗，使用壽命超過 80,000 小時。

輸入端還具有高達 6 kV 的突波耐獸性和超過 35 V 的逆向電壓保護。具有 -40°C 至 +70°C 的延伸溫度範圍，因此非常適合嚴峻的工業環境和戶外應用。

此外，RECOM RACPRO1 的 DIN 軌道安裝式電源含有兩個獨立的煙道通道，可利用煙囪效應，在高達 +60°C 的環境溫度下提供 100% 功率運作。當垂直的暖空氣柱上升時，就會發生煙囪效應而產生自然氣流，可大幅降低高溫元件的內部溫度。

RACPRO1-4SP 電子保險絲系列

RACPRO 旗下還有 RACPRO1-4SP 系列，其中包括四通道電子保險絲 (e-Fuse) 負載開關，可針對各個通道提供獨立的過電流保護 (圖 3)。產品也含有即時的電流監測和 LED 狀態指示燈，可簡化診斷。每個通道皆獨立運作，即使發生故障也可確保系統可靠性。此設計結合了循序通電功能，可以限制湧入電流，並有顛倒順序的關斷功能，可優先處理必要負載。具有可調整的過載模式，可達到靈活的系統配置。

圖 3：RACPRO1-4SP 系列屬於四通道電子保險絲負載開關，具有獨立的過電流限制控制和即時的輸出電流指示。(圖片來源：RECOM)

RACPRO1 電子保險絲各每通道可支援 5 A 或 10 A，並可將功率提升至 150% 長達 5 秒，以處理臨時的負載突波。若發生短暫的過電流事件，可以承受 150% 的過載長達 120 ms，因此可減少不必要的跳脫。此系列在 +40°C 下的預期使用壽命超過 80,000 小時，可確保高可靠性，更採用免工具的直插式端子簡化安裝，也具有成對的輸入／輸出連接器，因此能迅速有效針對多個模組進行接線和菊鏈連接。

RACPRO1 系列的應用

RACPRO1 系列的應用相當廣泛，包括：

• 工業自動化和智慧製造
• 再生能源和微電網
• 基礎設施、交通工程和智慧城市
• 配電和電池儲能系統
• 測試與測量設備

結論

如今的工業製程需要一套複雜的電源供應器，以用於各種電流和電壓要求的設備。隨著工業自動化納入更多的感測器，電源供應器必須在受限的空間和惡劣環境中運作。RECOM 的 RACPRO1 系列可因應這些嚴格的挑戰，並有效供應可靠且一致的電力，以維持系統運作。