电源和恶劣环境

在本文中，我们将讨论恶劣环境中的电源、挑战、解决方案和市场上可用的产品。

对于电源而言，恶劣的环境涉及的问题远不止湿度和灰尘。需要满足工业环境需求的坚固而高效的内部电源来解决这些应用。

电源和恶劣环境

许多应用需要内部恶劣环境电源，从一般工业环境中的电源开始，包括用于工业控制的逆变器。此类电源采用智能制造，包括数控机床、焊接机和机械臂。

恶劣环境电源适用于智能交通，包括电子交通控制和交通 LED 显示屏等关键任务系统。环保系统还需要恶劣环境电源，包括空气、水、土壤质量、垃圾分类和分类的监控系统。恶劣环境电源的其他应用包括自动化存储柜（例如亚马逊投递箱或医院药柜）、充电桩和电池管理系统等产品。

随着对此类系统和设备的需求不断增长，对在恶劣环境中运行的可靠、高效电源的需求也在增长。

电源在恶劣环境中的挑战

上述应用和系统的内部电源面临着一系列挑战。它们可能会受到显着的电压变化、极端电涌和雷击的影响，这可能会对电源及其供电的设备造成严重损坏。恶劣的 EMI，尤其是在工业环境中，也是一个严重的问题（由于有许多来源，因此很难避免电磁干扰）。

通常，电源还必须能够在低温下高效启动，并面临工作温度的广泛变化和高湿度带来的挑战。为了将其集成到它所供电的系统中，电源本身也存在必须解决的冷却问题，但可用空间有限。

图 1. 电源的恶劣环境因素

坚固型电源的特性

坚固型电源必须具有较宽的输入电压范围和出色的过压和浪涌抗扰度，才能安全可靠地运行。

请记住，当超过输入电压额定值时，结果可能包括组件和系统损坏或故障，并影响 EMI 滤波器的有效性。宽输入电压范围和强大的瞬态保护电路使电源能够适应因电源浪涌和掉电等问题引起的变化。

配电盘处的浪涌最为严重，电源必须根据其在系统中的位置进行适当的过压分类，见图 2。

图 2。 过电压类别

它们还需要支持较宽的工作温度范围并能抵抗高湿度水平。当超过电源的最高工作温度时，会迅速导致性能、组件故障和可靠性发生变化。湿度会导致冷凝——水既具有导电性又具有腐蚀性，这就是为什么即使在湿度水平升高的情况下，恶劣环境的电源也必须能够可靠且可预测地运行。

此外，现代应用需要紧凑的尺寸和低调的外形，必须封装在耐用材料中，以支持通过自由空气对流进行冷却。当然，这是在满足适用标准的要求和拥有适当的认证之外。

CUI VGS 100W 恶劣环境电源

CUI VGS 100W 产品系列是单输出机箱安装内部 AC-DC 电源，可提供高达 110 W 的输出。它们专为恶劣环境的工业应用而设计，并安装在低矮、坚固的金属外壳内。

CUI VGS 100W 电源具有 85 ~ 305 VAC (120 ~ 431 Vdc) 的宽输入范围，并已被评定为输入过压类别 III，具有比正常浪涌更强的抗扰性。作为 III 类，电源设计用于与保护和控制面板、插座和设备一起使用以监控电气值。它们还提供短路过流保护和输出过压保护。

工业 AC-DC 电源结构紧凑，尺寸为 129 x 97 毫米，外形非常低，只有 30 毫米。如前所述，它们安装在坚固的镀锌铝 1100 金属外壳中，支持对流冷却。它们还具有 -30°C 至 70°C 的宽工作温度范围和 90% 的最大工作湿度。作为附加选项，这些电源还可以提供保形涂层，以保护内部电路免受湿气、灰尘和其他污染物的损坏，

CUI VGS 100W 电源（图 3）通过了 UL/EN/IEC 62368 认证，旨在满足 IEC/EN 61558、IEC/EN 60335 系统要求和 CISPR/EN55032 B 类辐射/传导发射要求。它们也是具有基本绝缘层和接地导电底盘的 IEC 安全等级 I。如果基本绝缘失效，任何带有危险电压的导体都会被底盘接地，以防止接触高压。

图 3。 CUI VGS-100W系列交直流电源

为了减少工业应用中的待机功耗，该系列电源能够适应 0.3 至 0.5 W 的空载功耗。在 230 VAC 下测量的效率范围为 85.5% 至 90.5%。

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