专为商业应用而打造的基础电源

December 17, 2024

Aimee Smith

发布于2024-12-18

随着电气和电子系统日益主流化和自动化，在消费、商业和企业自动化市场中，出现了一种功能更复杂、丰富且“华而不实”的产品发展趋势。这一趋势似乎遵循了许多消费品的发展道路，它们试图通过提供更多功能、集成、定制和更精美的包装以在竞争中脱颖而出。这种方法可能对某些消费者有效，但却使许多此类产品与成本敏感型应用完全格格不入，因为这些应用不需要额外的“装饰”，只需要一种能实现主要功能的产品即可。

此外，随着购买模块和集成各种功能日趋便捷，功能蔓延和过度设计也变得更加普遍。虽然通过相对简单的途径集成各种功能模块很有吸引力，但在许多情况下，增加这些额外的功能和模块并不能提高客户或最终用户的价值，而只会增加成本、上市时间和潜在的故障。这时就需要一个能提供出色性能的基础解决方案。

本文探讨了一种适用于商业和企业自动化的简单24V电源，即Phoenix Contact的Essential Power系列电源，这是大批量、成本敏感型应用的理想之选。

电源的基本要求

整流是电源电路的基础，它可以从电网供电系统中获取交流输入，并将其转换为直流，供自动化系统中的控制、执行和传感电子设备使用（图1）。许多电子自动化系统都需要清洁可靠的24V电源，因为24V是工业自动化中使用的标准电压，而且商业和企业自动化中的24V电子系统也非常广泛。与12V系统相比，这种方法能提供更好的抗噪声和抗干扰能力，是对更高电压系统的一种经济有效的权衡。与低电压系统相比，高电压系统的传导损耗更小，因此效率更高。但需要注意的是，高电压系统需要更昂贵的电力电子设备和更复杂的设计，这通常意味着更高的成本。

图1: 带有各种保护功能和用户界面功能指示的基础电源框图（图源：Phoenix Contact）

对于商业和企业自动化（如楼宇自动化）而言，宽输入电压范围可以提高安装灵活性，并降低对电网电压波动的影响。工作电压介于110V和240V之间、频率介于50Hz和60Hz之间的电源可广泛应用于各种市场，并且不易受停电和输入不稳定的影响。

宽温度范围也是人们所追求的基本特性，因为这些应用可能需要将电源安装在靠近加热/冷却设备的恶劣建筑环境中。有些电源可以在较高的温度环境下工作，但由于设计中使用的电解电容会过早老化，因此使用寿命可能会缩短。

虽然基础电源可以忽略许多附加功能，但过压、过流、过热、短路、输入熔断以及使用金属氧化物变阻器 (MOV) 的瞬态/浪涌保护功能是不可或缺的。基础电源必须具备的其他环境性能包括抗振动和抗冲击能力，以及在各种湿度条件下工作的能力。

电源的另一个重要考虑因素是要符合主要市场的安全标准和监管机构的要求。商用和楼宇自动化电源的两个主要标准是UL和IEC 61588-2-16（变压器电子设备安全标准）。

Phoenix Contact Essential Power电源

Phoenix Contact Essential Power系列电源仅提供必要的功能，因此特别适合成本敏感型商业应用。在许多同类产品都试图标榜功能和技术的同时，该系列电源则旨在满足并超越为各种自动化任务提供优质24V电源所需的基本规格和功能，而不会出现增加成本和集成复杂性的功能蔓延和过度设计。

此系列是DIN导轨电源，专为受气候控制的商业应用而设计，如自动售货机、测试/测量、太阳能电池生产、打印机/扫描仪、楼宇自动化、照明自动化、暖通空调等。这些设备为单相输入设备，输出电压可在24V至28V之间调节。该系列提供2.5A、3.125A、5A、10A和20A版本。此外，它们可以并联，以增加功率，并使用保护二极管实现冗余；也可以串联，以增加输出电压。

这些电源只提供基本的功能，不仅符合IEC 61588-2-16安全标准，通过了UL认证，还符合当地电气规范。它们可靠性高，输入电压范围宽，安装灵活，而且工作温度范围广，几乎可以涵盖所有商业和企业应用。此外，还具有可视化工作状态显示功能，通过单个LED指示直流电压是否合适。当然，Phoenix Contact Essential Power还具有各种必需的电源保护功能。

结语

许多电气和电子系统设计师往往倾向于尽可能多地增加功能，设计出远远超出一般需求的产品。如今，功能蔓延和过度设计的情况非常普遍，导致产品成本增加，而最终用户却往往得不到应有的功能。相反，精心设计的产品却能以最小的成本满足需求。商用自动化电源就面临着这种情况，市面上的许多产品都具有超出需求的连接、显示和控制功能，导致很多对成本敏感的应用项目成本过高。而Phoenix Contact的Essential Power系列电源提供了简单、优化的解决方案，让我们回归本源。

作者简介

信息交流服务部负责人：Jean-Jacques DeLisle
Jean-Jacques (JJ) DeLisle就读于罗切斯特理工学院（RIT），并获得了电气工程学士学位和硕士学位。在学习期间，JJ从事射频/微波研究，为大学杂志撰稿，并且是RIT第一个即兴喜剧团的成员。在拿到学位之前，JJ就担任了Synaptics公司的集成电路布局和自动化测试设计工程师。经过6年开发和鉴定内置同轴天线和无线传感器技术的原创性研究，JJ在提交了多篇技术论文并获得一项美国专利后离开了RIT。