明緯數(shù)字電源新展望– DRP/DBR-3200系列與結(jié)合CMU系統(tǒng)電源應(yīng)用

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文: 顧曉東博士/研發(fā)部 

1. 數(shù)字電源

(1) 數(shù)字電源的優(yōu)勢
傳統(tǒng)電源供應(yīng)器是以模擬控制為主，其優(yōu)點(diǎn)是低成本、電路簡單與反應(yīng)快。然而，模擬源也有不少缺點(diǎn)，譬如應(yīng)用限制、僅能提供特定功能、難以藉由簡單接口來整合復(fù)雜的電源系統(tǒng)及控制回路補(bǔ)償不易調(diào)整等。數(shù)字電源具有可程序化電源管理接口，可藉由軟件來設(shè)定不同的操作模式與控制參數(shù)，以滿足來自于不同應(yīng)用的需求。下表1為數(shù)字電源與模擬電源的比較，藉此可以了解數(shù)字電源的優(yōu)點(diǎn)。
表1: 數(shù)字電源與模擬電源之比較
  數(shù)字電源 模擬電源
效率 高 低
功率密度 高 低
產(chǎn)品尺寸 小 大
零件數(shù) 少 多
可靠度 優(yōu)良 一般
人機(jī)界面 有 無
控制/監(jiān)控 容易 困難
 
(2) DRP/DBR-3200系列數(shù)字電源
  1. 系列機(jī)種為1U高的薄型設(shè)計(jì)、功率密度高達(dá)37W/立方英吋、內(nèi)建PMBus與CANBus (選購)協(xié)議及可并聯(lián)使用的高效率電源。DRP/DBR-3200系列機(jī)種更提供最大的設(shè)計(jì)彈性，多項(xiàng)內(nèi)建功能，包括三階段可調(diào)變充電曲線(DBR-3200)、可程序化輸出(PV & PC)、主動式均流設(shè)計(jì)、可遠(yuǎn)程開/關(guān)電源控制、輔助輸出與熱插入功能等。如圖1所示為單機(jī)電源模塊; 圖2所示為機(jī)架系統(tǒng)電源。表2為系列機(jī)型說明表。
表2: 系列機(jī)型說明
機(jī)型名稱 說明 備注
DRP-3200 Rack power 一機(jī)箱裝四臺。
DBR-3200 Rack charger 一機(jī)箱裝四臺。
DHP-12K1UT
DHB-12K1UT		 機(jī)箱+四臺DRP-3200
機(jī)箱+四臺DBR-3200		 機(jī)架可并聯(lián)10箱?？偣β士蛇_(dá)128kW。
 
圖1. DRP-3200電源模塊 圖2. DHP-1U機(jī)架系統(tǒng)
 
 
2. 系統(tǒng)電源

   (1) CMU控制器
          為全數(shù)字控制/監(jiān)控器，具有電源管理人機(jī)接口，可透過有線或無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控并能快速讀取系統(tǒng)電源數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。其主要功能與特性有1U薄型化、19”支架安裝、可程序數(shù)字控制與系統(tǒng)監(jiān)測、具有USB, RS-232, Ethernet界面可現(xiàn)場外接 PC/NB與紀(jì)錄發(fā)生報警/異常事件的日期與時間等。如圖3所示為RKP-CMU1控制器單機(jī)版; 圖4所示為19吋1U薄型化RKP-CMU1機(jī)架系統(tǒng)。

                                                                         
圖3.  RKP-CMU1控制器單機(jī)版 圖4.  19吋1U薄型化RKP-CMU1機(jī)架系統(tǒng)
 
 

  (2)系統(tǒng)電源架構(gòu)

對于大功率的應(yīng)用，系統(tǒng)電源是最佳的選擇，其整合電源控制、監(jiān)控與統(tǒng)一管理，大幅提升管理效率，且能源效率高，減少安裝架設(shè)、布線與維護(hù)的復(fù)雜度，大幅減少營運(yùn)成本。
系統(tǒng)電源包含以下軟硬件組件：
  1. 硬件包括有電源模塊、19吋電源機(jī)架、RKP-CMU1機(jī)架系統(tǒng)與19吋機(jī)柜。如圖5所示。
  2. 軟件(RKP-CMU1控制器)包括有電源管理人機(jī)接口、通訊接口(I2C, RS-485, RS-232)、通訊協(xié)議(CAN Bus, Modbus, PMBus)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(LAN, WAN, CAN)等。

 
                                                           圖5  系統(tǒng)電源架構(gòu)示意圖   


為了滿足不同產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)τ陔娫纯刂?、監(jiān)控的需求，本公司正在開發(fā)新一代控制器CMU2，如圖6所示，其兼具更多功能，譬如觸控屏幕優(yōu)化人機(jī)接口、多樣化的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)格式(圖表分析;報表分析等)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)(Web; TCP/IP; 云端)以及增加IoT接口功能可擴(kuò)充性，可進(jìn)行多種類電源產(chǎn)品之整合與控制。圖7所示為搭配新一代控制器RKP-CMU2的電源系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
 
                
圖6  CMU2 (機(jī)架版) 圖7  CMU2搭配系統(tǒng)電源架構(gòu)示意圖
 
  1. 系統(tǒng)電源應(yīng)用
UV固化、雷射加工、UV污水處理、電動車充電站與燒機(jī)老化系統(tǒng)等。如圖8所示為系統(tǒng)電源應(yīng)用于植物工廠之示意圖，其整合了電源管理與控制/監(jiān)控、計(jì)量儀表監(jiān)控、傳感器控制/監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制/監(jiān)控、云端數(shù)據(jù)等，并結(jié)合行動裝置實(shí)時控制/監(jiān)控應(yīng)用程序(Apps)。




                                                           
                                                                圖8  系統(tǒng)電源應(yīng)用示意圖 - 植物工廠