יצרני ספקי כוח החלו לאחרונה לספק ממשקים לשליטה ובקרה על ספקי כוח. מאמר זה יתמקד בסיבה זו ובסיכויים של מעצבי מעגלים.
תחילה נחשוב על יישומים הדורשים אספקת חשמל כדי לספק הספק גבוה בפרק זמן קצר. ההספק הממוצע הנדרש נמוך משמעותית. יישומים כאלה עשויים להיות מדפסות תלת מימד, חיתוך לייזר או זרועות רובוטיות שצריכות לנוע במהירות אך עומדות במקום רוב הזמן. מפתחים של מכשירים אלה עשויים להעדיף ספק כוח שיכול לספק לצמיתות את שיא ההספק הגבוה ביותר הצפוי (כלומר, זרם העומס הגרוע ביותר). עם זאת, שימוש בשיטה זו כדי לקבוע את המפרט הוא ספק כוח יקר מאוד, היעילות אינה טובה מדי, ועלול להוביל לפעולה מסוכנת במידה מסוימת. הסיבה לכך היא שכאשר מתרחשת תקלה, הזרם הנמסר לעומס עשוי להיות גדול מספיק כדי לגרום לשריפה.
אז התשובה ברורה. ספק כוח קטן יותר יכול לא רק לספק שיאי הספק גבוהים בפרק זמן קצר מוגדר, אלא גם להגביל את הזרם במקרה של תקלות מתמשכות. סוג העומס החשמלי קובע איזה כוח נדרש באילו תנאים. המפתח חייב להיות מכוון צרכן, ולאפשר לו לתכנת בחופשיות את אספקת החשמל. כאשר דנים בדרישות אלו, ממשקים דיגיטליים הם בדרך כלל פופולריים יותר מבקרה אנלוגית, במיוחד כאשר פונקציות ניטור משולבות גם ביחידת אספקת החשמל. איזה זרם צריך לזרום מתי? האם זה אפשרי או שהעומס לא תקין? התקנת אפיק חכם ונתונים מתאים באספקת החשמל יכולה לנטר בקלות ובאמינות את כל העומסים המחוברים ליחידת ספק הכוח. ספקי כוח מודרניים רבים כוללים PMBus (אוטובוס ניהול כוח) מובנה שיכול לבצע את המשימות הללו.
Power Management Bus (PMBus®) הוא תקן קוד פתוח לפרוטוקולי ניהול אנרגיה דיגיטליים: פשוט, חזק וניתן להרחבה. כ-40 חברות חברות ב-PMBus אימצו, קידמו ושפרו ללא הרף את התקן.
נכסי PMBus
PMBus יכול להגדיר פרמטר הפעלה של ספק כוח אחד או יותר. לדוגמה, כאשר אין צורך בספק כוח מסוים, ניתן לכבות לחלוטין את יחידת אספקת החשמל, או להתאים את מתח המוצא והזרם בצורה גמישה. מחבר מתח המאוורר הניתן לתכנות הופך את המאווררים הרגילים לחכמים: פעילות המאוורר והמהירות מותאמות אוטומטית בהתאם לדרישות הספק הפלט, תוך הפחתת רעש והארכת חיי המאוורר. ניתן להשיג את כל הפונקציות באמצעות PMBus סטנדרטי, ויש יתרונות נוספים של פרוטוקול I2C, כך שכמעט כל מיקרו-בקר יכול להיות מחובר אליו.
פונקציית הניטור חשובה לא פחות ממערכת הפקודות של PM. PMBus מספק נתוני מצב בזמן אמת, כגון זרם קלט וזרם פלט, מתח והספק, טמפרטורה של רכיבי מפתח ואבחון תקלות מפורט. בהתבסס על מידע זה, ניתן אפילו לחזות מראש לפני שעומד להתרחש עומס יתר או התחממות יתר. אם קירור לא מספיק גורם לטמפרטורה הפנימית לעלות, ספק הכוח לא פשוט יגיע למגבלת הטמפרטורה ואז יכבה, אלא יוציא אזהרה לפני הגעה לסף.
בנוסף לניטור ובקרה פשוטים, ניתן לחבר את PMBus ישירות למיקרו-בקר של ספק הכוח כדי לשלוט בלולאת המשוב הדיגיטלי. לכן, זה לא רק להגדיר ולנטר את פרמטרי הפעולה, אלא גם לשנות את התגובה החולפת, את שיעור ההמרה ואת מטריצת הפיצוי. זה מאפשר לפעולת ספק הכוח להיות עקבית עם התנהגות העומס בפועל של האפליקציה, תוך השגת" בזמן אמת" התאמה דינמית. בקיצור, ספק הכוח הסטנדרטי יהפוך לספק כוח מותאם אישית לאחר הוספת ממשק PMBus.
ספק כוח מסדרת RACM1200-V
RACM1200-V של RECOM הוא ספק כוח עם כל הפונקציות הנ"ל. סדרה זו קובעת סטנדרט חדש לקומפקטיות של ספקי כוח AC/DC ומגשמת חוסר מאוורר אמין לתמיכה בפעולה לטווח ארוך של המערכת. העיצוב של קירור המצע מקל על הולכת חום, משיג הספק תפוקה רציף של עד 1,000W והספק לטווח קצר של עד 1,200W. אם תחבר מאוורר אופציונלי לפלט המאוורר, ספק הכוח יכול לספק תפוקה רציפה של 1,200W. מגוון מתחי מוצא, שילובי מתח/הספק קבועים והגדרות מצב שיהוק הופכים את המוצר הזה למגוון רחב מאוד של יישומים, במיוחד במונחים של תמיכה בבטיחות הפנימית של היישום. ניתן להפעיל פונקציות בקרה וניטור אנלוגיות שונות באמצעות המחבר. שתי יציאות העזר האחרות הן: יציאת מאוורר מערכת הניתנת לתכנות של 5V עד 12V, ויציאת המתנה מבודדת של 5V/1A המפעילה פונקציות עזר ונמצאת תמיד מקוונת. בהתאם לצרכים של פרויקטים שונים, סדרת RACM1200-V יכולה לבצע הגדרות בטוחות לכשל באמצעות פונקציות מודיעין, בקרה והגבלת תקלות. הגרסה הסטנדרטית משתמשת בשני חוטי אות ומחווני LED כדי להציג את המצב הפנימי:
בנוסף למצב האנלוגי ולסיכות הבקרה, גרסת PMBus של RACM1200-V/PMB מספקת ממשק דיגיטלי ללקוחות להתאמה ישירה של הגדרות החשמל. RECOM מספקת גם כלי ממשק שורת פקודה לתכנות אספקת חשמל. ניתן גם לתכנת את המכשיר מראש עם הגדרות קושחה מוגדרות בהתאם לדרישות הלקוח.
שיא היעילות של שתי הגרסאות היא עד 95%, ומצב המתנה עונה על הדרישות של עיצוב אקולוגי. סדרת RACM1200 השיגה אישורי בטיחות גלובליים לתקנים רפואיים (2MOPP, BF), תעשייתיים ו-ITE, כמו גם דרישות חסינות Class A וקרינה Class B לבדיקת תאימות אלקטרומגנטית. כל התכונות הללו הופכות את המוצר הזה לאחד מספקי הכוח המודולריים המשולבים בקלות בתעשייה.
היכרות עם חברת RECOM
RECOM Group היא יצרנית מודולי חשמל שמקורה בגרמניה ומשרדיה הראשיים נמצאים בגמונדן, אוסטריה. בכמעט חצי המאה האחרונה, היא הפכה למובילה חדשנית בתחום R&D וייצור של ממירי DC/DC, ספקי כוח AC/DC, ווסתי מיתוג ודרייברי LED. ספק רשת הפצה גלובלית ותמיכה בלקוחות, ומוצרים עומדים בסטנדרטים הבינלאומיים הגבוהים ביותר. באפריל 2019, RECOM רכשה את המותג האיטלקי PCS. באמצעות רכישה זו, סל המוצרים של RECOM' הורחב מאוד, והוא יכול לספק חנות אחת הכוללת ממירי AC/DC, DC/DC, AC/AC ו-DC/AC. הפתרון, טווח ההספק של מתחת ל-1W עד עשרה קילוואט, נמצא בשימוש נרחב בתחומי הרכבת, הרפואה, הצבא ומרבית התעשייה. RECOM הפכה כעת למותג ידוע באיכות גבוהה, יושרה, חדשנות ושירות לקוחות איכותי.