MEAN WELLのこの記事で、NMPシリーズのモジュラー電源について詳しく学んでください。
さらに、今日の世界はますますデジタル化が進んでおり、電子システムには、システム電圧、電流消費、制御電力パス、障害状態の読み取りなどを確認する目的で、最新の電源とインターフェースできる組み込み処理がますます多く含まれるようになっています。
NMPシリーズのモジュラー電源は、 善意 より高い柔軟性、構成可能なパッケージでのより多くのパワー、システムのトラブルシューティングと監視を支援するさまざまな機能へのアクセスを可能にし、安全性を高め、信頼性を向上させます。
柔軟性の力
MEAN WELLは、NMPシリーズで650Wと1200Wの2つの最大ワット数を提供しています。また、モジュール式の出力モジュールはそれぞれ、5V、12V、24V、48Vなどのさまざまな業界標準電圧で最大240Wを提供し、それぞれが公称値のプラスマイナスの広い範囲に調整可能で、わずか4つの異なる部品番号で3～55Vのアプリケーションをカバーします。さらに、出力電流はプログラム可能で、過負荷、過電圧、過熱などのさまざまなレベルの保護と、並列電源構成の電流共有機能が組み込まれています。ほとんどのシャーシベースのシステムは、さまざまなDC電圧で動作します。NMP電源は、650Wバージョンでは最大4つのスロット、1200Wバージョンでは最大6つのスロットを提供でき、すべて薄型の1Uフットプリント内に収まります。これらの構成可能なスロットがあれば、将来のアップグレード、アドオン、陳腐化管理、および将来の変更の際に電圧レールと電源の柔軟性と適応性が求められるその他の作業が容易になります。
より大きな安心感
広く知られている認証会社Intertekによれば、すべての電子システムの半数が、認証テストの最初のラウンドで何らかの形でEMCテストに不合格になるのが一般的です。これは明らかに資源と時間の大きな無駄を引き起こします1。MEAN WELLはこの問題に正面から取り組んでおり、NMPシリーズの供給品には数多くの安全承認と評価が含まれています。これにより、実装が容易になるだけでなく、新製品を発売する際のリスクも軽減されます。また、漏れ電流は、各AC関連コンポーネントがシステムに一定レベルの漏れ電流を追加し、しきい値を超えてしまうことが多いため、規制承認中の大規模システムの悩みの種でもあります。NMPシリーズは、264VACでの接地漏れ電流が400uA未満 (接触電流 <100uA) であり、他の電源の1mA以上の標準値よりも大幅に改善されています。実例を詳しく見る
下の図に示すように、監視と制御のためのデジタル インターフェイスは、これらのNMP供給の設計の中核をなしています2。
図1. NMP内部ブロック図
図1の図は、温度を厳密に監視し、ファンの可変速度制御を提供して不要な振動を排除し、冷却システムの寿命を延ばす組み込みMCUを示しています。これは、相互接続ケーブルと取り付けプレートがほぼ常にある程度の振動を伝達する、イメージングや高解像度のモーション コントロールなどの振動が重要なアプリケーションでは重要です。また、電源装置で最初に故障することが多い電動コンポーネントであるファンの寿命も大幅に延びます。
MIL-HDBK-217などのMIL規格に見られるように、ファンの故障率は他のほとんどの電気機械コンポーネントと比較して最も高い値です。これらのMIL標準内の平均故障間隔 (MTBF) シミュレーションとデータによると、ファンは常にシステム内で最大の故障ポイントであるようです。閉ループ冷却制御では、ファンを必要な分だけ使用するため、システムの信頼性が向上します。
温度に加えて、リモートオン/オフ制御、DC OKおよび温度障害信号も提供します。グローバルおよびローカルのオン/オフ制御は、エネルギー効率の高いシステム、電源投入シーケンスに敏感なシステム、または電源に直接接続された低電圧のオン/オフ スイッチを含む製品で非常に役立ちます。
図2と3は、このリモート オン/オフ制御機能を活用する方法を示しています。前面の6ピン コネクタを介して電源全体をシャットダウンするか、背面の10ピン接続を介して各出力モジュールをシャットダウンすることができます。
図2. マイクロコントローラを備えた電源シーケンス出力モジュール
電源シーケンスは、通常、追加レベルの安全性とサージ保護を必要とするシステム、または特定の起動タイミングで必要な場合に実行されます。上の図は、マイクロコントローラが5Vモジュールを介してオンになり、初期化されると、安全な状態で他の各出力モジュールに電源が投入される様子を示しています。これは、大きな負荷が接続され、システム初期化の最初の数ミリ秒で安全でない状態にデフォルト設定される可能性があるアプリケーションで役立ちます。
図3. グローバル電源スイッチ
ユーザーが通常の使用または緊急停止状態のいずれかでグローバル電源スイッチにアクセスする必要がある場合は、電源全体のグローバル イネーブル信号にシンプルな低電圧スイッチを使用できます。
これらの電源に搭載されているデジタル機能に加えて、電圧降下が重要な場合に役立つリモート センス機能、外部DCアナログ ソースを介した出力電圧と出力電流のプログラミング、並列電源使用時にバランスのとれた電流共有を可能にする電流共有ピン、さまざまな用途のための補助5VDC接続もあります。
電流共有機能は、同じ電圧レールで最大電流出力を高めるのに最適です。これは、高加速のために大きな突入電流を必要とするモーション システムなどのアプリケーションに役立ちます。たとえば、24VDCで650Wが必要な場合は、24VDCモジュールの4つのスロットすべてを使用し、制御インターフェイスからCSピンとグランドをV+ レールとV- レールとともに接続することができます。図4に示すように、1200W 6スロット モジュールでも同じことを行うことができます。
図4. 複数のNMS-240出力モジュールによる電流共有3
プログラム可能な出力電圧と電流は、レーザー、モーター、加熱要素などのコンポーネントに特定の電源レールや電流制限を必要とするモーション コントロール、環境制御、センシング システムなどのアプリケーションでよく使用されます。これらの出力モジュールの出力電圧/電流の調整は、システム要件に応じて静的または動的に行うことができます。組み込みボードでデジタル-アナログ コンバーター (DAC) を使用すると、以下に示すように、10ピン コネクタのPCピンまたはPVピンのいずれかに制御された基準電圧を提供できます。電圧と電流は公称出力値の40 ～ 100% に制御できます。図5と6は、NMSモジュール4の電圧と電流のプログラミングを示しています。
図5. NMS-240の電圧プログラミング
図6. NMS-240の電圧プログラミング
どこから始めるか
これらの電源は、高い信頼性と柔軟性、低い許容差、さまざまなレベルの保護を必要とする医療および診断機器、または精密テストおよび測定システムに最適です (ただし、これらに限定されません)。
MEAN WELLのNMPシリーズ製品が設計の改善にどのように役立つかを知るには、Arrowの営業チームにお問い合わせください。
1: インターテックホワイトペーパー – なぜ製品の50% がEMCテストに初回で不合格になるのか
2: MEAN WELL NMPシリーズ データシート、5ページ
3: MEAN WELL NMPシリーズ データシート、12ページ
4: MEAN WELL NMPシリーズ データシート、10ページ