明緯數(shù)字電源新展望– DRP/DBR-3200系列與結合CMU系統(tǒng)電源應用
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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)電源供應器是以模擬控制為主，其優(yōu)點是低成本、電路簡單與反應快。然而，模擬源也有不少缺點，譬如應用限制、僅能提供特定功能、難以藉由簡單接口來整合復雜的電源系統(tǒng)及控制回路補償不易調整等。數(shù)字電源具有可程序化電源管理接口，可藉由軟件來設定不同的操作模式與控制參數(shù)，以滿足來自于不同應用的需求。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。
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 |
| 產品尺寸 | 小 | 大 |
| 零件數(shù) | 少 | 多 |
| 可靠度 | 優(yōu)良 | 一般 |
| 人機界面 | 有 | 無 |
| 控制/監(jiān)控 | 容易 | 困難 |
(2) DRP/DBR-3200系列數(shù)字電源
- 系列機種為1U高的薄型設計、功率密度高達37W/立方英吋、內建PMBus與CANBus (選購)協(xié)議及可并聯(lián)使用的高效率電源。DRP/DBR-3200系列機種更提供最大的設計彈性，多項內建功能，包括三階段可調變充電曲線(DBR-3200)、可程序化輸出(PV & PC)、主動式均流設計、可遠程開/關電源控制、輔助輸出與熱插入功能等。如圖1所示為單機電源模塊; 圖2所示為機架系統(tǒng)電源。表2為系列機型說明表。
| 機型名稱 | 說明 | 備注 |
| DRP-3200 | Rack power | 一機箱裝四臺。 |
| DBR-3200 | Rack charger | 一機箱裝四臺。 |
| DHP-12K1UT DHB-12K1UT |
機箱+四臺DRP-3200 機箱+四臺DBR-3200 |
機架可并聯(lián)10箱?？偣β士蛇_128kW。 |
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| 圖1. DRP-3200電源模塊 | 圖2. DHP-1U機架系統(tǒng) |
2. 系統(tǒng)電源
(1) CMU控制器
為全數(shù)字控制/監(jiān)控器，具有電源管理人機接口，可透過有線或無線網絡進行遠程監(jiān)控并能快速讀取系統(tǒng)電源數(shù)據數(shù)據。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控制器單機版; 圖4所示為19吋1U薄型化RKP-CMU1機架系統(tǒng)。
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| 圖3. RKP-CMU1控制器單機版 | 圖4. 19吋1U薄型化RKP-CMU1機架系統(tǒng) |
(2)系統(tǒng)電源架構
對于大功率的應用，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、布線與維護的復雜度，大幅減少營運成本。
系統(tǒng)電源包含以下軟硬件組件：
- 硬件包括有電源模塊、19吋電源機架、RKP-CMU1機架系統(tǒng)與19吋機柜。如圖5所示。
- 軟件(RKP-CMU1控制器)包括有電源管理人機接口、通訊接口(I2C, RS-485, RS-232)、通訊協(xié)議(CAN Bus, Modbus, PMBus)、網絡環(huán)境(LAN, WAN, CAN)等。
圖5 系統(tǒng)電源架構示意圖
為了滿足不同產業(yè)領域對于電源控制、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)化人機接口、多樣化的數(shù)據呈現(xiàn)格式(圖表分析;報表分析等)、網絡應用技術(Web; TCP/IP; 云端)以及增加IoT接口功能可擴充性，可進行多種類電源產品之整合與控制。圖7所示為搭配新一代控制器RKP-CMU2的電源系統(tǒng)架構示意圖。
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| 圖6 CMU2 (機架版) | 圖7 CMU2搭配系統(tǒng)電源架構示意圖 |
- 系統(tǒng)電源應用
圖8 系統(tǒng)電源應用示意圖 - 植物工廠