高性價(jià)比電源轉(zhuǎn)換器助力工業(yè)4.0和IIoT

工業(yè)4.0、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）和3D打印對制造業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，正在助力實(shí)現(xiàn)更高生產(chǎn)率所需的柔性、效率、通信、安全性、可靠性等方面的創(chuàng)新需求。無論是生產(chǎn)過程還是加工過程，工業(yè)領(lǐng)域的每一項(xiàng)創(chuàng)新都離不開電力電子技術(shù)。
多年來，工業(yè)市場一直保持著穩(wěn)定持續(xù)的增長，隨著工業(yè)4.0的持續(xù)演進(jìn)，工業(yè)電源也在發(fā)生變化，可以不夸張地講，電源將是決定工業(yè)4.0實(shí)施成敗的關(guān)鍵。

工業(yè)用電規(guī)格正在改變

伴隨工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展趨勢，工業(yè)用電規(guī)格正在發(fā)生變化。IEC/EN60950已被集成到新規(guī)范IEC 62368中，形成了一個(gè)基于風(fēng)險(xiǎn)的安全方法。PSMA（電源制造商協(xié)會(huì)）安全與合規(guī)委員會(huì)發(fā)布的UL 62368-1標(biāo)準(zhǔn)及傳統(tǒng)UL508（A）和60950是工業(yè)電源最常引用的要求。環(huán)境濕度可能是影響工業(yè)電源的一個(gè)大問題，因此電源的保形涂層可能會(huì)根據(jù)應(yīng)用情況隨時(shí)提出要求。
工業(yè)電源的另一個(gè)趨勢是注重彈性，特別是要求電源能夠承受更嚴(yán)重的線路浪涌和瞬變，300V持續(xù)5秒而無損壞，同時(shí)具有承受線路瞬變和峰值達(dá)到K.21級(jí)別、IEEE C62.41-1991或同等標(biāo)準(zhǔn)的能力。
第三個(gè)趨勢是使用線性電源的傳統(tǒng)儀表系統(tǒng)正在轉(zhuǎn)向開關(guān)電源。以往工程師們認(rèn)為，線性電源具有非常低的噪聲，而開關(guān)電源無法在許多這樣的應(yīng)用中使用。他們甚至不會(huì)嘗試在某些應(yīng)用中用開關(guān)電源取代線性電源?，F(xiàn)在，商用線性電源開始停產(chǎn)，而支持這些電源的分接開關(guān)保險(xiǎn)絲座也將停產(chǎn)。改變迫在眉睫，線性系統(tǒng)額外的尺寸、重量和熱量，再加上無法自動(dòng)適應(yīng)世界各地的線路電壓也是其將被取代的重要因素。采用濾波技術(shù)、認(rèn)真的接地和屏蔽方案有助于開關(guān)電源取代線性電源，并帶來所有相關(guān)的好處。新的無風(fēng)扇電源還具有密封盒功能，不會(huì)將污染物與系統(tǒng)內(nèi)的冷卻空氣一起吸入，并消除與風(fēng)扇相關(guān)的噪聲和振動(dòng)。

提高工業(yè)電源效率刻不容緩

在環(huán)境和經(jīng)濟(jì)因素的驅(qū)動(dòng)下，提高工業(yè)電源的電氣效率變得越來越重要。即使是很小的效率提升也可以轉(zhuǎn)化為能源的減少，從而節(jié)省成本，提高生產(chǎn)效率，很多時(shí)候，還意味著更可靠和更長的使用壽命。因此，具有挑戰(zhàn)性的能源效率的進(jìn)步是在越來越小的外形尺寸中采用更集成的設(shè)計(jì)，融入越來越多的功能；同時(shí)為客戶提供滿足性能、功效、安全性、可靠性和成本等方面不同需求的電源解決方案。

工業(yè)電源不同尋常

所有用于非醫(yī)療應(yīng)用的電源都必須符合IEC/EN/UL 62368-1國際安全標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)級(jí)電源的要求也在水漲船高，取決于其工作環(huán)境，通?？煞譃閮深?，一類用于辦公室?/?制造環(huán)境，另一類用于其他惡劣/危險(xiǎn)環(huán)境。
在絕緣和操作安全性方面，工業(yè)級(jí)電源與家用電源幾乎沒有什么區(qū)別。不過，工業(yè)環(huán)境的EMI（電磁干擾）是繞不開的問題，尤其是現(xiàn)在的工廠大量引進(jìn)機(jī)器人作業(yè)，更容易因?yàn)镋MI問題而出現(xiàn)系統(tǒng)死機(jī)，造成巨大的損失。所以，工業(yè)級(jí)電源必須根據(jù)通用標(biāo)準(zhǔn)IEC 61000-6-2“工業(yè)環(huán)境抗擾度”進(jìn)行EMC抗擾度試驗(yàn)。
另外，性價(jià)比對于工業(yè)應(yīng)用非常重要。性價(jià)比=性能/價(jià)格，價(jià)格絕對值有目共睹，而性能的某一個(gè)點(diǎn)在客戶心里的價(jià)值不一，這個(gè)點(diǎn)就是買點(diǎn)。所以，高性價(jià)比就是用戶可以用合理的價(jià)格買到相對高價(jià)值的產(chǎn)品。

電源也需要化繁為簡

工業(yè)現(xiàn)場既有高電壓也有低電壓，一個(gè)板級(jí)可能混合了不同系統(tǒng)，隔離高壓和低壓離不開開關(guān)電源。而且，現(xiàn)在工業(yè)設(shè)計(jì)的密度和板卡復(fù)雜程度越來越高，在人機(jī)界面、控制、回路、軟件設(shè)計(jì)的可靠性、系統(tǒng)穩(wěn)定性方面花的時(shí)間越來越多。為了降低工業(yè)板卡設(shè)計(jì)的難度，加快產(chǎn)品迭代速度，一些廠商利用隔離電源技術(shù)和集成電路封裝工藝，將過去非常復(fù)雜的電源系統(tǒng)集成在一個(gè)模塊里，推出了隔離式電源模塊，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下簡化了電源產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

適合苛刻環(huán)境的工業(yè)電源解決方案

工業(yè)應(yīng)用的電源系統(tǒng)要符合當(dāng)前的國際安全標(biāo)準(zhǔn)和最高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以滿足苛刻環(huán)境中的控制和自動(dòng)化應(yīng)用，并越來越多地用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
作為工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域DC/DC轉(zhuǎn)換器、AC/DC電源的領(lǐng)先制造商，TRACO POWER提供多種標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)電源，可根據(jù)不同環(huán)境和適用的安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造和測試，幫助客戶選擇最符合其應(yīng)用和環(huán)境要求的經(jīng)濟(jì)高效的電源解決方案。

TRACO POWER的所有工業(yè)級(jí)電源都具備以下標(biāo)準(zhǔn)功能：

• 符合IEC/EN/UL 62368-1安全認(rèn)證（3000 VAC I/O隔離）
• EMC抗擾度符合IEC 61000-6-2標(biāo)準(zhǔn)
• EMC輻射符合EN 55032 B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
• 具備短路、過載和輸出過壓保護(hù)能力

滿足的標(biāo)準(zhǔn)和指令包括：IEC/EN/UL 62368-1標(biāo)準(zhǔn)、IEC/EN 61010-1標(biāo)準(zhǔn)、ATEX指令、UL危險(xiǎn)場所認(rèn)證，以及UL508、UL130和EN50標(biāo)準(zhǔn)。
TRACO POWER提供在自動(dòng)化、制造、工業(yè)以及惡劣和危險(xiǎn)環(huán)境中廣泛應(yīng)用的工業(yè)電源解決方案。這些產(chǎn)品適用于辦公室、工業(yè)制造和危險(xiǎn)環(huán)境，符合IEC 61000-6-2工業(yè)EMC抗干擾性和IEC/EN/UL 62368-1要求，通過了ATEX認(rèn)證（EX產(chǎn)品）。有不同安裝類型，如PCB、底盤安裝和DIN導(dǎo)軌安裝，采用開放式框架、封閉和密封的外殼設(shè)計(jì)，提供3年保修。

• 工業(yè)AC/DC電源
  TPI 30A-J是30WAC/DC開放式框架系列電源，采用3000 VAC加強(qiáng)型隔離系統(tǒng)，特別專注于提供緊湊型設(shè)計(jì)的低成本工業(yè)電源。該系列具有峰值功率功能，可提供長達(dá)10秒高達(dá)130%的額定功率。對流條件為-40至+60℃；負(fù)載降額或強(qiáng)制冷卻可上升到+85℃。它是任何要求苛刻的工業(yè)設(shè)備或空間關(guān)鍵應(yīng)用的理想解決方案。

• 工業(yè)DC/DC轉(zhuǎn)換器
  DC/DC轉(zhuǎn)換器包括用于表面、通孔或底盤組件的標(biāo)準(zhǔn)1–300W DC/DC轉(zhuǎn)換器，具有增強(qiáng)EMC抗浪涌、爆炸和傳導(dǎo)干擾的能力。
  新產(chǎn)品TEL 12是一個(gè)12W DC/DC轉(zhuǎn)換器系列，采用超緊湊型DIP-16金屬封裝。其設(shè)計(jì)目的是在不犧牲高效率的前提下，最大限度地實(shí)現(xiàn)低功耗DC/DC轉(zhuǎn)換器的小型化。該產(chǎn)品將功率密度的新標(biāo)準(zhǔn)固化為3.61W/cm3，比DIP-24封裝的功率密度提高了一倍。寬2:1輸入電壓范圍的DC/DC轉(zhuǎn)換器效率高達(dá)88%，滿載工作溫度高達(dá)+65%℃，50%負(fù)載為85℃。轉(zhuǎn)換器有內(nèi)部輸入濾波器，符合EN 55032 A級(jí)傳導(dǎo)輻射標(biāo)準(zhǔn)。它為工業(yè)等領(lǐng)域空間關(guān)鍵型和成本敏感型應(yīng)用提供了經(jīng)濟(jì)解決方案。

• 鐵路電源解決方案
  在鐵路應(yīng)用中，大功率供電系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)電壓尖峰、浪涌和壓降，并伴有輻射和傳導(dǎo)EMI的情況。沖擊、振動(dòng)和極端溫度波幅也是常見現(xiàn)象。這些都會(huì)影響乘客和工作人員的安全。其他市場也面臨著類似的挑戰(zhàn)，如暴露于嚴(yán)酷戶外環(huán)境的工業(yè)移動(dòng)系統(tǒng)。因此，這些應(yīng)用都需要符合相應(yīng)規(guī)定的加固型解決方案，例如沖擊和振動(dòng)、浪涌、EMI和靜電放電等。
  在這方面，TRACO POWER提供品類廣泛的產(chǎn)品，可滿足鐵路設(shè)備對DC/DC轉(zhuǎn)換器的嚴(yán)格要求。所有產(chǎn)品均提供4:1輸入范圍，包括對于標(biāo)稱值為110VDC、24VDC和48VDC的應(yīng)用，輸入范圍分別為43-160VDC、9-36VDC和18-75VDC。封裝方式包括3W和6W的金屬罐式SIP8封裝（帶有額外的防振安裝卡舌）、8W的DIP24封裝，以及10W至40W的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1”×1”和2”×1”型封裝。底座安裝式產(chǎn)品則可提供20W至300W的規(guī)格。轉(zhuǎn)換器包含符合EN 55032 B級(jí)規(guī)定的輸入濾波器，以及加固性環(huán)境密封性能。

• 醫(yī)療電源解決方案
  行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)奠定安全的基礎(chǔ)
  為確?；颊吆歪t(yī)療專業(yè)人員的安全，醫(yī)療保健行業(yè)需要遵循一系列標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)產(chǎn)品測試的嚴(yán)格監(jiān)管。其核心是IEC 60601，包含一系列專門針對醫(yī)療保健電子電氣設(shè)備的要求。
  TRACO POWER的醫(yī)用安全電源解決方案核心是變壓器技術(shù)，可確保在達(dá)到充分耦合讓DC/DC轉(zhuǎn)換器有效運(yùn)行的同時(shí)，具備所需的隔離和絕緣特性。其一級(jí)和二級(jí)變壓器繞組之間的低耦合電容是實(shí)施保護(hù)的關(guān)鍵。低至10-15pF的電容值可確保跨越隔離阻障的電流傳輸微乎其微，從而為患者提供符合IEC 60601要求的保護(hù)。
  TRACO POWER為醫(yī)療應(yīng)用提供全面的產(chǎn)品供應(yīng)，包括AC/DC和DC/DC解決方案，兩者均滿足2 x MOPP要求，符合IEC 60601-1（第4版）的EMC要求，適用于所有與患者連接的觸身部件醫(yī)療器械（符合BF標(biāo)準(zhǔn)）。AC/DC產(chǎn)品系列包括小型5W PCB安裝模塊、中功率開放式框架設(shè)計(jì)系列，以及功率高達(dá)450W的封閉式電源。

• 技術(shù)能力中心
  近40年來，TRACO POWER一直憑借高度設(shè)計(jì)靈活性將新產(chǎn)品迅速推向市場，并在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)響應(yīng)客戶咨詢，幾乎100%產(chǎn)品組合都可以在48小時(shí)內(nèi)從自有的倉庫直接交付。其工業(yè)用可靠標(biāo)準(zhǔn)電源組件一經(jīng)投放市場，就會(huì)馬上入庫，保證庫存可用性長達(dá)數(shù)十年之久。
  TRACO POWER的技術(shù)能力和服務(wù)包括，在世界范圍內(nèi)開展研發(fā)和項(xiàng)目管理，商務(wù)和技術(shù)支持、與外部測試和認(rèn)證部門一起落實(shí)項(xiàng)目支持、生產(chǎn)OEM和貼牌電源、通過外部組織落實(shí)生產(chǎn)監(jiān)控、使用自有的高科技測試設(shè)備實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化的測試。這些測試包括：遵照法規(guī)執(zhí)行安全性和EMI測試、機(jī)械和熱力學(xué)測試、高加速壽命試驗(yàn)和性能測試、100%功能檢測和老化測試，以及質(zhì)量管理和支持。