Los beneficios del rango automático frente a las fuentes de alimentación de CC convencionales

Cómo el rango automático ahorra costos de capital y espacio en el rack (¡y cómo el verdadero rango automático ahorra aún más!)

Necesita una fuente de alimentación de alta capacidad. ¿Debería ser una fuente de alimentación convencional con una característica de salida rectangular o una fuente de alimentación con una característica de salida de potencia constante de rango automático? Eso depende de la carga que debe soportar la fuente de alimentación.

Si la carga es un dispositivo de salida de potencia constante, como un motor o una fuente de alimentación CC-CC, entonces una fuente de alimentación de rango automático puede ser muy ventajosa. El suministro de rango automático puede cumplir con los requisitos de suministro de energía y ahorrarle costos y espacio valioso en el bastidor de prueba.

Además, no todas las fuentes de alimentación programables de rango automático funcionan de la misma manera. Algunas unidades en realidad pueden realizar la función de rango automático en un rango de voltaje limitado, por lo que no pueden proporcionar todos los beneficios de un dispositivo de rango automático.

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Definamos lo que queremos decir con rango automático e ilustremos estas diferencias con un ejemplo.

¿Qué es una fuente de alimentación programable de rango automático?

Con una rango automático salida, la fuente de alimentación de CC programable genera un amplio rango de salida para garantizar que pueda alimentar una carga, especialmente una carga de potencia constante en el rango operativo de potencia total de la carga. La fuente de alimentación proporciona una mayor corriente sin problemas cuando la carga funciona a un voltaje más bajo para permitir que la carga mantenga la potencia de salida completa.

La Figura 1 muestra la curva de salida de voltaje-corriente para una fuente de alimentación de rango automático. Esta curva ilustra la salida característica de una fuente de alimentación de rango automático de 5 kW. En este caso, la fuente de alimentación es una fuente de alimentación programable EA Elektro-Automatik de 5 kW.

Una característica de salida rectangular convencional de una fuente de alimentación de 5 kW con el mismo voltaje máximo se compararía con la salida de una fuente de rango automático, como se muestra en la Figura 2. La salida de rango automático de una fuente de alimentación de vataje comparable proporciona un rango significativamente mayor. La salida de corriente es tres veces mayor para el suministro de rango automático. El suministro de salida rectangular puede generar 10 A mientras que el suministro de rango automático puede producir 30 A.

Fuentes de alimentación de CC programables de rango automático real

Lo que es exclusivo de las fuentes de alimentación de CC programables de EA es que tienen un rango automático "verdadero".

Autoranging real permite una salida de potencia completa desde el voltaje máximo hasta 1/3 del voltaje de salida máximo. Por lo tanto, una fuente de alimentación EA puede entregar potencia completa en todo el rango operativo de voltaje de la carga. En la mayoría de los casos, el suministro de EA puede entregar toda la potencia más allá del rango operativo de la carga. Por el contrario, una fuente de alimentación con salida rectangular proporciona la máxima potencia de salida solo en un punto, en el punto de máxima tensión y máxima corriente.

Figura 1. Característica de salida de fuente de alimentación de rango automático de un suministro de 5 kW con clasificaciones de salida de 500 V y 30 A

Figura 2. Característica de fuente de alimentación de salida rectangular convencional de 5 kW, 500 V, 10 A (sombra azul) superpuesta a la característica de salida de 5 kW

Ejemplo: alimentación de una fuente de servidor de CC

Ahora usemos un ejemplo para ver cómo un fuente de alimentación programable de rango automático ahorra costes y espacio de rack. Los fabricantes están utilizando energía de CC para alimentar granjas de servidores. Considere una fuente de alimentación de servidor de CC que suministre 3000 W a un conjunto de servidores. La fuente del servidor está diseñada para entregar energía completa cuando se alimenta de 190 VDC a 400 VDC. Ese es un rango de voltaje bastante amplio.

La fuente de alimentación que prueba el servidor durante el proceso de fabricación o alimenta el servidor cuando está en funcionamiento debe ser capaz de entregar 3000 W en el rango de 190 V CC a 400 V V CC. Las fuentes de alimentación de CC programables capaces de cumplir con el requisito de capacidad deben tener un voltaje de al menos 400 V. En general, el voltaje más cercano que ofrecen los fabricantes de fuentes de alimentación es de 500 V CC.

Usando la fórmula, Potencia (P) = V (voltaje) x I (corriente), podemos determinar la corriente requerida en los extremos de voltaje para proporcionar la potencia total necesaria a la fuente de alimentación del servidor.

• A la tensión máxima, 400 V, I = 3000 W/400 V = 7.5 A.
• A la tensión mínima, 190 V, I = 3000 W/190 V = 15.8 A.

Entonces, la fuente de alimentación de salida rectangular de 5000 W, cuya salida característica se muestra en la Figura 2, puede cumplir con los requisitos de la fuente del servidor a 400 V, pero no puede cumplir con el requisito actual a 190 V. Una fuente de salida rectangular que cumpliría con los requisitos El requisito de potencia para ambos voltajes necesitaría: 500 V x 15.8 A = 7900 W.

Los fabricantes no fabrican fuentes de alimentación de 8000 W. La siguiente capacidad es de 10,000 3000 W. Para que una fuente de salida rectangular cumpla con los requisitos de alimentación de la fuente del servidor de 10,000 W, la fuente de salida rectangular tendría que ser una fuente de alimentación de 500 3 W, XNUMX V. Consulte la figura XNUMX.

Figura 3. Se necesita una fuente de alimentación de 10 kW con una salida rectangular para cubrir el rango operativo total de la fuente del servidor, mientras que solo se necesita una fuente de alimentación de rango automático de 5 kW.

Por el contrario, la Figura 3 muestra que una fuente de alimentación de rango automático EA con una capacidad de 5000 W puede suministrar los niveles de corriente requeridos a 400 V y 190 V. La fuente de alimentación programable de rango automático puede cumplir los requisitos con la mitad de la potencia de la fuente de alimentación de salida rectangular. Aquí es donde entran los ahorros de costos.

• Dado que el precio de una fuente de alimentación está directamente relacionado con su vataje total, una fuente de alimentación de rango automático de 5000 W puede generar importantes ahorros en costos de capital al costar potencialmente la mitad que una fuente de alimentación convencional de 10,000 XNUMX W.
• Tener que disipar menos energía permite reducir los costos de capital para la infraestructura de enfriamiento.
• La fuente de alimentación de menor vataje ahorra costos anuales de servicios públicos.

Además de proporcionar costos de infraestructura e instrumentos más bajos, una fuente de alimentación de rango automático de EA, como la fuente de alimentación programable PS 5000-10500 DC de 30 W, tiene una alta densidad de potencia y solo tiene 3U de altura, mucho más pequeña que una fuente de alimentación convencional de 10 kW. . Por lo tanto, los suministros EA ahorran espacio en los racks y potencialmente requieren menos racks de alimentación en un sistema total. Menos racks de energía pueden reducir los costos generales de las instalaciones.

Beneficios de rango automático de Elektro-Automatik

Junto con los beneficios de costos más bajos y ahorro de espacio en el rack, las fuentes de alimentación de CC programables de EA ofrecen otras características valiosas. Los suministros de EA pueden tener un generador de forma de onda arbitraria incorporado que permite agregar una forma de onda personalizada a la señal de CC y simular fuentes de energía como celdas solares, baterías y celdas de combustible. Los modelos pueden ser Fuentes de alimentación CC bidireccionales ya sea para fuente o sumidero de energía; y los suministros bidireccionales pueden ser regenerativos, devolviendo la potencia absorbida a las líneas de alimentación de CA. Con numerosas interfaces estándar y opcionales, las fuentes de alimentación pueden interactuar con PC y controladores lógicos programables (PLC). Para obtener más información sobre cómo los suministros de EA pueden satisfacer sus necesidades y asistencia con la selección de suministros de energía programables, contáctenos en www.eapowered.com.