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고피크 전력 AC-DC 전원 공급 장치 애플리케이션 및 제품 선택: HRP-N3 시리즈

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작성일 2022-01-28 00:00

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민웰 영문 링크 : https://www.meanwell.com/kr/newsInfo.aspx?c=5&i=1056

경제 발전과 산업 발전으로 인해 DC 모터는 이전보다 더 많이 사용됩니다. 오늘날 DC 모터는 가전 제품에서 블렌더, 커피 머신, 지폐 카운터 및 산업용 로봇과 같은 산업 장비에 이르기까지 애플리케이션에서 중요한 역할을 합니다. 이러한 전기 모터 또는 유도 부하를 구동하려면 전원 공급 장치가 일반적으로 정격 전류의 몇 배에 해당하는 높은 시동 피크 전류를 처리할 수 있어야 합니다. 이러한 특성을 충족시키기 위해 몇 가지 설계 솔루션이 있습니다.

1. 정격이 더 높은 전원 공급 장치로 변경: 피크 전류가 300%인 150W DC 모터를 구동하기 위해 450W 전원 공급 장치를 구입하는 것이 일반적입니다. 그러나 이는 과도한 설계이므로 제품 비용이 높아지고 크기가 커집니다.

더 많은 전원 공급 장치를 병렬로 연결하여 구동 용량을 늘립니다: 두 번째 옵션은 다중 전원 공급 장치를 병렬로 연결하여 부하를 구동하는 것입니다. 그러나 전원 공급 장치가 많아지면 비용이 증가할 뿐만 아니라 다른 부품을 위한 공간도 줄어듭니다.

3. 피크 전류를 줄이기 위해 시스템 최적화: 시동 전류를 줄이기 위해 모터를 개별적으로 켜는 시퀀스를 만듭니다. 그러나 이는 시작 특성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

위의 내용은 분명히 모터 구동을 위한 타협된 솔루션입니다. 최상의 솔루션은 연속 정격 전력을 처리하기에 적합하고 일시적인 기간에 높은 피크 전력을 생성할 수 있는 전원 공급 장치를 갖추는 것입니다. 이렇게 하면 비용과 크기를 효과적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 설치가 편리합니다. 수요에 따라 민웰은 역률 보정 기능이 있는 단일 출력 AC-DC 전원 공급 장치인 HRP-N3 시리즈를 출시했으며, 5초 동안 최대 350%의 단기 피크 전력 용량을 제공합니다. 시리즈에는 HRP-150N3/300N3/600N3가 있습니다.

피크 전력 제품을 사용하려면 다음과 같은 몇 가지 요구 사항이 있습니다:

그림 1. 높은 피크 전력 주기 다이어그램

전원 선택의 예시:
전력 요구 사항이 아래와 같은 지폐 카운터 애플리케이션을 위한 24V DC 모터: 피크 전류: 66.7A(800W), 피크 전력 지속 시간: t < 5초 10%의 duty.
이 애플리케이션에 적합한 전원 공급 장치는 무엇입니까?
1. 최대 전력 요구 사항에 따라 후보가 될 수 있는 것은 HRP-300N3-24, HRP-600N-24, HRP-600N3-24입니다. 먼저 일치하는 전력 정격에서 가장 작은 HRP-300N3-24를 선택하겠습니다.
2. 공식과 피크 출력 전력 곡선(그림 2)에 따라 계산합니다.

다른 duty를 선택하면 보간법을 사용하여 곡선에 따라 해당 피크 전력을 계산할 수 있습니다.
3. 결론:
• 낮은 제품 원가와 작은 크기를 기준으로 HRP-300N3-24를 제안하고 200Vac 이상에서 입력 범위를 적용합니다. 전체 범위 입력이 필요한 경우 HRP-600N-24가 대안이 될 수 있습니다.
• 800W 피크 전력 및 t < 5초, Period: ≧ 45초, 즉, 다른 피크 전력 출력을 시작하기 전에 최소 45초 동안(또는 Pnpk 모드에서) 공급 장치를 냉각해야 합니다.
• 논-피크 출력 전력(Pnpk): ≦284.4W

그림 2. HRP-300N3의 피크 출력 전력 곡선

애플리케이션 예시:

사례 1: 산업용 로봇 팔
로봇 팔은 인간의 팔과 유사한 기능을 가지며 특정 작업을 실행하는 데 사용될 수 있는 기계적이고 프로그래밍 가능한 장치입니다. 로봇 팔은 모터를 사용하여 관절 운동을 수행합니다. HRP-N3 시리즈는 5초 동안 최대 350%의 피크 전력을 제공하여 모터 시동 시 일시적인 에너지 수요를 충족시킬 수 있습니다. 소비자는 더 이상 등급이 더 높은 전원 공급 장치에 더 많은 돈을 쓸 필요가 없습니다.

그림 3. 로봇 팔을 위한 애플리케이션

사례 2: 대형 프린터
대형 프린터는 모터를 사용하여 롤러를 구동합니다. 이 장비는 정상적인 인쇄 과정에서 수백 와트만 소비하지만, 롤러가 작동하기 시작하면 일시적인 전력 요구 사항이 1,000W 이상에 도달합니다. HRP-600N3 모델은 이 애플리케이션에 완벽하게 적합하며 과도한 설계를 피할 수 있습니다.