SiemensETIJohnson ControlsIFMSICKWIKABosch RexrothELKO EPHYUNDAIABBVEGAKSR KUEBLERAlfa Laval

Параллельное включение блоков питания

Техническая статья о параллельном включении блоков питания SITOP для резервирования через разделительные диоды. Описаны условия достижения 100% резервирования, требования к диодам (обратное напряжение, номинальный и динамический ток, теплоотводы) и два расчётных примера. Полезна инженерам при проектировании систем электропитания с резервированием на базе SITOP.

Параллельное включение блоков питания - Техническая информация и проектирование

Параллельное включение для резервирования

Два источника питания SITOP одного и того же типа могут быть соединены параллельно через диоды (V1, V2 на рисунке) для достижения резервирования. 100% резервирование с двумя источниками питания SITOP существует только когда полный ток нагрузки не превышает тока нагрузки который может обеспечить один источник питания SITOP и источник питания на входной стороне тоже сконфигурирован с избыточностью. То есть, в случае короткого замыкания в первичной сети источника питания не должно быть общих предохранителей отключающих оба источника от системы электропитания.

Параллельное соединение с разделительными диодами для резервирования допускается со всеми источниками SITOP. Диоды V1 и V2 служат для разделения. Они должны иметь обратное напряжение, по крайней мере, не менее 40 В и должны обеспечивать номинальный ток, соответствующий максимальному выходному току установленного источника SITOP power.

Руководство

Диоды должны соответствовать максимальному динамическому току. Это может быть динамический ток короткого замыкания при пуске или работе (должна быть принята большая величина).

Для рассеивания значительной мощности теряемой на (current x conducting-state voltage drop) диоды необходимо снабдить теплоотводами соответствующего размера.

Разумно оставить дополнительный резерв безопасности, потому что входной конденсатор в источнике питания SITOP дает дополнительный токовый пик в случае короткого замыкания. Однако, этот дополнительный ток течет в течение нескольких миллисекунд и поэтому в диапазоне времени (< 8.3 мс, допустимый кратковременный ток диодов) в течение которого диоды могут подвергаться многократному превышению номинального тока.

Пример 1

Два однофазных источника питания SITOP с номинальным выходным током - 10 A подключаются параллельно (заказной номер продукта 6ES7307-1KA00-0AA0). Динамический ток во время короткого замыкания пуска примерно 22 A для 150 мс.

Для сохранности, диоды должны иметь номинальный ток 30 A; Теплоотвод должен обеспечивать возможный длительный ток (см. техническую спецификацию): ограничение тока 13 A на диод or или предпочтительно, для безопасности, по крайней мере 15 A на диод.

Пример 2

Два преобразователя DC/DC с номинальным выходным током 20 A (заказной номер 6EP1536-1SL01) подключаются параллельно. Динамический ток для короткого замыкания работы примерно 38 A для 500 ms.

Для сохранности, диоды должны иметь номинальный ток 50 A; Теплоотвод должен обеспечивать возможный длительный ток (см. техническую спецификацию): ограничение тока 23 A на диод или предпочтительно, для безопасности, по крайней мере 30 A на диод.

Тип диодов

Например, подходящий тип для SITOP power 20 ISOTOP модуль BYV 54V-50 (обратное напряжение 50 В).

Изготовитель SGS Thomson

Поставщик например, Spoerle

Преимущество:

Каждый модуль содержит два диода изолированных друг от друга и от подложки, с номинальным током DC I F AV - 50 A каждый и I F RMS - 100 A. С током нагрузки 50 A при падении напряжения приблизительно 0.8 В.

Замечание: ISOTOP модули BYV 54V-200 (обратное напряжение 200 В) обычно доступны от дистрибьюторов.

Ключові факти

  • Параллельное соединение с разделительными диодами допускается со всеми источниками SITOP.
  • Диоды должны иметь обратное напряжение не менее 40 В и номинальный ток, соответствующий максимальному выходному току источника SITOP power.
  • 100% резервирование достигается только когда полный ток нагрузки не превышает тока одного источника питания.
  • Допустимый кратковременный ток диодов — в диапазоне времени < 8.3 мс.
  • Пример 1: два SITOP по 10 A (6ES7307-1KA00-0AA0), динамический ток КЗ ~22 A на 150 мс; рекомендованы диоды с номинальным током 30 A, теплоотвод на длительный ток не менее 15 A на диод.
  • Пример 2: два преобразователя DC/DC по 20 A (6EP1536-1SL01), динамический ток КЗ ~38 A на 500 мс; рекомендованы диоды 50 A, теплоотвод не менее 30 A на диод.
  • Рекомендуемый тип диода для SITOP power 20 — модуль BYV 54V-50 (обратное напряжение 50 В), I F AV = 50 A, I F RMS = 100 A, падение напряжения ~0.8 В при токе нагрузки 50 A.

Питання та відповіді

Можно ли включать блоки питания SITOP параллельно для резервирования?
Да, два источника SITOP одного типа могут быть соединены параллельно через разделительные диоды (V1, V2). Такое соединение допускается со всеми источниками SITOP.
Когда достигается 100% резервирование при параллельном включении?
Только когда полный ток нагрузки не превышает тока одного источника питания и входная сторона также сконфигурирована с избыточностью — без общих предохранителей, отключающих оба источника при коротком замыкании в первичной сети.
Какие требования к разделительным диодам?
Обратное напряжение не менее 40 В, номинальный ток по максимальному выходному току источника, запас по динамическому току короткого замыкания и теплоотвод соответствующего размера для рассеивания мощности.
Какие диоды подойдут для SITOP power 20?
Например, ISOTOP модуль BYV 54V-50 (обратное напряжение 50 В) от SGS Thomson; каждый модуль содержит два изолированных диода с I F AV = 50 A и I F RMS = 100 A.