El DS200DCFBG1B es una placa de fuente de alimentación multifunción diseñada por General Electric (GE) Industrial Control Systems para sus sistemas de accionamiento IGBT DC2000, CB2000, EX2000, FC2000, GF2000, ME2000 y AC2000. Esta placa pertenece a la serie DCFB (DC2000 Power Supply Board), forma parte del grupo G1 y representa el nivel de revisión B, que incorpora optimizaciones funcionales y mejoras de confiabilidad respecto a la revisión G1A.
La placa de fuente de alimentación DS200DCFBG1B es un componente central del sistema de control del variador. Recibe una entrada de 38 V y 115 V CA (o una entrada de 24 V CC) del transformador de potencia de control (CPT) y proporciona energía de nivel de control estable y confiable al sistema de variador, así como energía de 115 V CA (no aplicable para algunos modelos) a los ventiladores del gabinete. Esta placa integra múltiples funciones, incluyendo conversión de energía, acondicionamiento de señales, procesamiento de retroalimentación de voltaje/corriente, control de disparo SCR y monitoreo de línea de CA, lo que la convierte en un componente crítico para lograr un control preciso y una protección confiable en los sistemas de transmisión.
Este producto se usa ampliamente en sistemas de accionamiento de CC, sistemas de excitación, sistemas de accionamiento de frecuencia variable y diversas aplicaciones de control de procesos industriales, particularmente en entornos que requieren retroalimentación de corriente/voltaje de alta precisión y administración de energía altamente confiable.
II. Funciones clave
1. Múltiples salidas de potencia a nivel de control
La placa de fuente de alimentación DS200DCFBG1B convierte la entrada de 38 V CA (±10 %) o 24 V CC en múltiples salidas CC estables:
+5 V CC, 4 A: Proporciona energía operativa central para el tablero de control principal (SDCC/LDCC).
±15 V CC, 0,8 A cada uno: alimenta circuitos analógicos y circuitos de acondicionamiento de señales.
±24 V CC: la salida de +24 V CC tiene una clasificación de 3 A y la salida de -24 V CC tiene una clasificación de 1 A y se utiliza para controlar relés y cargas externas.
Todas las salidas de la fuente de alimentación están protegidas con protección contra sobrecorriente y el estado de los fusibles se indica mediante LED.
2. Procesamiento de retroalimentación de voltaje y corriente
La placa DS200DCFBG1B integra múltiples circuitos osciladores controlados por voltaje (VCO) que convierten señales analógicas en señales de frecuencia para ser procesadas por la placa de control principal SDCC/LDCC:
Retroalimentación de voltaje de línea de CA: monitorea la amplitud y la secuencia de fases del voltaje de entrada de CA trifásico.
Retroalimentación de voltaje del puente de CC: monitorea el voltaje de salida de CC del puente SCR.
Retroalimentación de voltaje del motor: monitorea el voltaje real en los terminales del motor.
Retroalimentación de corriente de armadura: monitorea la corriente de armadura a través de derivaciones, admitiendo dos canales independientes.
Retroalimentación de corriente de campo: monitorea la corriente de campo del motor y admite dos canales independientes.
Estos circuitos VCO convierten los voltajes de entrada en señales de frecuencia que van de 0 a 500 kHz, que se envían al tablero de control principal a través del conector 1PL para funciones de control y protección de circuito cerrado.
3. Monitoreo y sincronización de línea de CA
La placa contiene circuitos amplificadores que procesan señales de voltaje de línea a línea de CA. Estas señales se envían a la placa SDCC/LDCC a través del conector 1PL para:
Detección de fallas SCR del puente de energía.
Generación de señales de sincronización para disparo de SCR.
Detección de pérdida de fase y errores de secuencia de fase.
Los interruptores DIP SW1, SW2 y SW3 se utilizan para configurar el rango de voltaje de entrada para adaptarse a sistemas de accionamiento con diferentes niveles de voltaje.
4. Interfaz del transformador de corriente de línea CA
En algunas aplicaciones, las líneas de entrada de CA L1 y L3 del variador están equipadas con transformadores de corriente de CA (ACCT). La placa DS200DCFBG1B utiliza el interruptor SW7 para seleccionar la resistencia de carga según la corriente nominal del variador. Las señales ACCT se utilizan para:
Detección de fallos de conmutación.
Protección contra sobrecorriente instantánea (IOC) de CA.
Monitoreo de retroalimentación actual.
5. Circuitos de accionamiento de contactores
La placa DS200DCFBG1B incluye el relé K2, que sirve como relé piloto para el contactor MD. La placa SDCC/LDCC controla la bobina de este relé a través del conector 1PL y el conector MACPL proporciona una salida FET de 24 V CC para controlar el contactor MD.
6. Circuitos de control de disparo del SCR
La placa DS200DCFBG1B contiene un circuito de matriz de puertas que controla el disparo de los SCR en el puente en función de las señales de control recibidas de la placa SDCC/LDCC a través del conector 1PL. La matriz de puertas se programa en el momento del encendido mediante una PROM en serie. Las salidas de 5 V de la matriz de compuerta se convierten mediante circuitos amplificadores de impulsos de compuerta en el nivel de potencia necesario para accionar los transformadores de impulsos de compuerta directa e inversa en la tarjeta de conexión de alimentación DS200PCCA a través del conector 5PL.
Para evitar señales de disparo falsas, la potencia de disparo se elimina de los circuitos de compuerta hasta que se programa el conjunto de compuertas y la energía de 5 V está regulada.
7. Circuito de atenuación de voltaje del motor
La placa DS200DCFBG1B incluye un circuito de atenuación del voltaje del motor que proporciona una representación analógica del voltaje del motor. Esta señal se envía a la placa SDCC/LDCC a través del pin 6 del conector 1PL. El circuito de atenuación está polarizado a 2,5 V y puede variar de 0 a 5 V dependiendo del voltaje del motor. El interruptor DIP SW6 se utiliza para escalar la retroalimentación de voltaje del motor.
8. Monitoreo y protección del estado de la fuente de alimentación
La placa DS200DCFBG1B proporciona la señal /PSEN (2PL-1). Cuando el suministro de +5 V está en regulación, esta señal está en un nivel TTL bajo. Si el suministro de +5 V se sale de la regulación, la señal aumenta, lo que activa un reinicio del microprocesador en el tablero de control principal (SDCC/LDCC).
III. Arquitectura de hardware
1. Estructura de la Junta
La placa DS200DCFBG1B utiliza una estructura de placa de circuito impreso estándar con dimensiones compatibles con el soporte de placa de los sistemas de accionamiento de la serie DC2000. El tablero incluye:
2. Entrada y salida de energía
Entrada: 38 V ac (±10%) o 24 V dc.
Salidas: +5 V cc (4 A), ±15 V cc (0,8 A cada una), +24 V cc (3 A), -24 V cc (1 A), 115 V ac (protegido por un fusible de 1/2 A).
3. Protección e Indicadores
Fusible FU1: Protege la salida de 115 V ac, 1/2 A, 2AG de acción rápida.
Fusible FU2: Protege los suministros de +24 V, +15 V y +5 V, 7 A, 2AG de acción rápida.
Fusible FU3: Protege las alimentaciones de -24 V y -15 V, 7 A, 2AG de acción rápida.
LED CR51: Indica que FU2 está fundido (rojo).
LED CR55: Indica que FU3 está fundido (rojo).
Lámpara de neón LT1: Indica que FU1 está fundido.
4. Puntos de prueba
| del punto de prueba |
Descripción |
| P5 |
Alimentación regulada de +5 V CC (±5%) |
| DCOM |
Punto de referencia común de 0 V |
| P15 |
Alimentación regulada de +15 V CC (±5%) |
| N15 |
Alimentación regulada de -15 V CC (±5%) |
| ACTA |
Señal ACCT de DCFB a SDCC |
IV. Descripción detallada de la interfaz
1. Interfaz de alimentación y control (2PL)
El conector 2PL proporciona conexiones de señal de control y alimentación entre la placa DCFB y las placas NTB/3TB, STBA, SLCC y SDCC/LDCC:
| del pin |
de la señal |
Descripción |
| 2PL-1 |
/PSEN |
Habilitación de fuente de alimentación (activa baja) |
| 2PL-2 |
-15V |
-15 V CC, ±5% |
| 2PL-3 |
+15V |
+15 V CC, ±5% |
| 2PL-4 |
DCOM |
Conducir común |
| 2PL-5 |
+5V |
+5 V CC, ±5 % |
| 2PL-6 |
+5V |
+5 V CC, ±5 % |
| 2PL-7 |
DCOM |
Conducir común |
| 2PL-8 |
-24V |
-24 V CC, ±20 % |
| 2PL-9 |
+24V |
+24 V CC, ±20 % |
2. Interfaz de control principal (1PL)
El conector 1PL es la interfaz de comunicación principal entre la placa DS200DCFBG1B y la placa de control principal SDCC/LDCC, y transmite señales de frecuencia VCO, señales de control y retroalimentación de estado:
| del pin |
de la señal |
Descripción |
| 1PL-6 |
VENTILADOR5 |
Salida analógica de voltaje n.° 2 del motor |
| 1PL-8 |
FIN0 |
Derivación de armadura CC #1 salida VCO |
| 1PL-9 |
FIN1 |
Derivación de corriente del campo del motor #1 Salida VCO |
| 1PL-10 |
FIN2 |
Derivación de armadura CC #2 Salida VCO |
| 1PL-11 |
FIN4 |
V1-V2 retroalimentación de voltaje de línea CA |
| 1PL-12 |
FIN5 |
V1-V3 retroalimentación de voltaje de línea CA |
| 1PL-13 |
FIN6 |
Retroalimentación de voltaje del puente de CC |
| 1PL-16 |
/ENREV |
Habilitar SCR de armadura inversa |
| 1PL-17 |
/ENFWD |
Habilitar SCR de armadura delantera |
| 1PL-18 |
/FF2 |
Campo #2 Disparo SCR |
| 1PL-19 |
/FF1 |
Campo #1 disparo SCR |
| 1PL-29 |
SINCRONIZACIÓN |
Señal de sincronización de línea CA |
| 1PL-31 |
/RST1 |
Reinicio del sistema |
| 1PL-32 |
FLD1CTRL |
Habilitación de control del campo #1 |
| 1PL-33 |
FLD2CTRL |
Habilitación de control del campo #2 |
| 1PL-34 |
MAC1 |
Accionamiento por contactor MA |
| 1PL-35 |
MAC2 |
Unidad del contactor n.º 1 MD |
| 1PL-36 |
MAC3 |
Unidad del contactor MD n.º 2 |
| 1PL-37 |
VFBB |
Punto de prueba de retroalimentación de voltaje CC |
| 1PL-39 |
FIN7 |
Salida VCO de retroalimentación de voltaje del motor |
3. Interfaz de disparo SCR (5PL)
El conector 5PL envía señales de disparo SCR a la tarjeta Power Connect DS200PCCA:
| de los pines |
de la señal |
Descripción |
| 5PL-1 a 5PL-12 |
A1F-A6F |
Pulsos de disparo del SCR del puente delantero |
| 5PL-13 a 5PL-24 |
A1R-A6R |
Pulsos de disparo SCR de puente inverso (solo para puentes inversos) |
| 5PL-2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24 |
P24 |
Salida de +24 V |
4. Interfaz del transformador de corriente CA (1CPL)
El conector 1CPL se conecta a transformadores de corriente CA en las fases L1 y L3:
| del pin |
de la señal |
Descripción |
| 1CPL-1 |
ACTA1 |
Entrada de corriente ACCT L1 (blanco) |
| 1CPL-2 |
ACCTCOM |
L1 ACCT entrada de corriente común (rojo) |
| 1CPL-3 |
ACCTCOM |
L3 ACCT entrada de corriente común (rojo) |
| 1CPL-4 |
ACCT3 |
Entrada de corriente L3 ACCT (blanco) |
5. Interfaz de control de contactores (MACPL)
El conector MACPL proporciona salidas de accionamiento por contactor MD:
| del pin |
de la señal |
Descripción |
| MACPL-1 |
MD1CTRL |
Salida común de control del contactor MD n.º 1 |
| MACPL-2 |
MDCTRLPW |
Control de contactor MD n.º 1 Salida de 24 V CC |
| MACPL-3 |
MD2CTRL |
Salida común de control del contactor MD #2 |
| MACPL-4 |
MDCTRLPW |
Control de contactor MD n.º 2 Salida de 24 V CC |
6. Terminales de puñalada
Los terminales de conexión se utilizan para conectar señales de alto voltaje:
| del terminal |
de la señal |
Descripción |
| V1 |
Tensión de línea de CA de fase A |
Fase A |
| V2 |
Tensión de línea de CA de la fase B |
Fase B |
| V3 |
Tensión de línea CA de fase C |
Fase C |
| P1A |
Tensión positiva del puente CC |
Positivo |
| P2A |
Tensión negativa del puente CC |
Negativo |
| VM1A |
Tensión positiva del inducido del motor |
Positivo (retroalimentación del campo del generador) |
| VM1B |
Tensión negativa del inducido del motor |
Negativo (retroalimentación del campo del generador) |
| VM2A |
Voltaje positivo de armadura del motor #2 |
Positivo (retroalimentación de voltaje de la batería) |
| VM2B |
Voltaje negativo de armadura del motor #2 |
Negativo (retroalimentación de voltaje de la batería) |
V. Configuración y ajustes
1. Configuración del puente (JP)
Los puentes en la placa DS200DCFBG1B se utilizan para configurar fuentes de señal de entrada, selección de circuito VCO y atenuación de señal. Las descripciones clave de los puentes incluyen:
| del puente |
Función |
Posición 1-2 |
Posición 2-3 |
| JP1 |
Fuente de señal de sincronización de línea de CA |
Generado por DCFB |
Generado por TCCB (EX2000) |
| JP2 |
Retardo de tiempo de desconexión del contactor de CA |
Normal (aprox. 100 ms) |
Retraso mínimo (prueba de fabricación) |
| JP3-JP7 |
Configuración de derivación de armadura n.° 1 |
Entrada directa |
Reescalado para aislador analógico |
| JP8-JP12 |
Configuración de derivación de armadura n.° 2 |
Entrada directa |
Reescalado para aislador analógico |
| JP13 |
Escalado de derivación (BKC y posteriores) |
Para derivación de suministro de campo |
Para derivación totalizadora multipuente |
2. Configuración del interruptor DIP (SW)
Los interruptores DIP se utilizan para configurar rangos de voltaje y cargas de transformadores de corriente:
| del interruptor |
de la función |
Descripción |
| SW1-SW3 |
Rango de voltaje de línea CA |
Configuraciones 0-2, máx. 308-617 V CA (hasta 1535 V con atenuadores) |
| SW4 |
Rango de retroalimentación de voltaje del puente de CC |
Igual que arriba |
| SW5 |
Rango de retroalimentación de voltaje del motor de CC |
Igual que arriba |
| SW6 |
Rango de retroalimentación analógica de voltaje del motor |
Igual que arriba |
| SW7 |
Selección de carga ACCT |
Configuraciones 0-15, basadas en la corriente nominal y la relación de vueltas del CT |
Nota importante: La configuración de fábrica para todos los puentes e interruptores DIP está documentada en la hoja de datos de prueba suministrada con cada controlador. Al reemplazar una placa DS200DCFBG1B, todos los puentes e interruptores de la nueva placa deben configurarse en las mismas posiciones que en la placa que se reemplaza.
VI. Instalación y mantenimiento
1. Ubicación de montaje
La placa DS200DCFBG1B normalmente se monta en el portaplacas detrás de la tarjeta de control de la unidad (SDCC/LDCC), mirando hacia el frente (para algunas aplicaciones EX2000, puede estar en una ubicación diferente).
2. Procedimiento de sustitución
Apague la alimentación: apague toda la alimentación del variador y luego espere varios minutos hasta que se descarguen todos los condensadores de la fuente de alimentación. Pruebe todos los circuitos eléctricos antes de tocarlos para asegurarse de que no haya energía.
Abrir puerta del gabinete: abra la puerta del gabinete del equipo para acceder a los tableros de cableado impreso.
Libere las pestañas de bloqueo: tire de las pestañas de bloqueo ubicadas a cada lado del bastidor de la placa, luego levante el soporte de la placa frontal (con la tarjeta de control de la unidad) e inclínelo hacia adelante y hacia abajo para acceder a la placa DCFB.
Desconectar cables: desconecte con cuidado todos los cables de la placa DCFB.
Libere los broches de plástico: Empuje hacia atrás los broches de plástico (soportes) para liberar la placa DCFB del soporte de la placa.
Verificar la configuración: Verifique que todos los puentes e interruptores de la nueva placa DCFB (de repuesto) estén configurados en las mismas posiciones que en la placa anterior.
Instale una nueva placa: Oriente la nueva placa DCFB en la misma posición que la que se quitó e instálela en el soporte de la placa. Asegúrese de que todos los broches de plástico vuelvan a colocarse en su posición para asegurar el tablero.
Vuelva a conectar los cables: Vuelva a conectar todos los cables a la placa DCFB como está etiquetado y asegúrese de que los cables estén correctamente asentados en ambos extremos.
Ajuste los parámetros EE: realice el procedimiento de ajuste de parámetros EE según sea necesario.
Cerrar y asegurar: Gire el soporte de la placa frontal hacia arriba hasta su posición, deslice las lengüetas de bloqueo en el costado del bastidor de la placa nuevamente a la posición de bloqueo y luego cierre la puerta del gabinete de la unidad.
3. Recomendaciones de mantenimiento
Reemplazo de fusibles: Los fusibles FU1, FU2 y FU3 son los únicos componentes reemplazables por el usuario en la placa DCFB. Si algún otro componente falla, la placa debe reemplazarse como una unidad.
Precauciones antiestáticas: Utilice siempre una muñequera con conexión a tierra cuando manipule la placa. Guarde la placa en una bolsa antiestática cuando no esté en uso.
Inspecciones periódicas: verifique periódicamente el estado de los LED y la lámpara de neón para garantizar el funcionamiento adecuado de la fuente de alimentación.
Gestión de repuestos: se recomienda mantener al menos una placa DCFB idéntica en el sitio como repuesto para minimizar el tiempo de inactividad en caso de falla.
VII. Diagnóstico de fallas
1. Indicaciones de lámparas LED y de neón
| El indicador |
indica cuando está encendido |
| CR51 (LED rojo) |
El fusible FU2 (línea de +24 V al regulador de +15 V) está fundido |
| CR55 (LED rojo) |
El fusible FU3 (línea de -24 V al regulador de -15 V) está fundido |
| LT1 (lámpara de neón) |
El fusible FU1 (línea de 115 V CA) está fundido |
2. Fallos comunes y solución de problemas
| Fallo Síntoma |
Causa posible |
Acción recomendada |
| FU2 sopla repetidamente |
Cortocircuito accidental de +24 V CC |
Verifique si hay errores de sondeo o problemas de cableado en el tablero de terminales |
| FU3 sopla repetidamente |
Cortocircuito accidental de -24 V CC |
Verifique si hay errores de sondeo o problemas de cableado en el tablero de terminales |
| golpes FU1 |
Sobrecarga o cortocircuito en carga de 115 V CA |
Verifique las cargas del ventilador o los dispositivos externos |
| /PSEN alto |
Alimentación +5 V fuera de regulación |
Verifique el estado de FU2; Es posible que sea necesario reemplazar la placa DCFB |
| Sin salida VCO |
Señal de entrada o error de configuración. |
Verifique la configuración del puente y del interruptor DIP |
VIII. Aplicaciones
La placa de alimentación DS200DCFBG1B se utiliza ampliamente en las siguientes aplicaciones industriales:
Sistemas de accionamiento de CC DC2000: Proporciona potencia de control y procesamiento de retroalimentación para variadores de motor de CC.
Sistemas de control digital CB2000: Sirve como fuente de alimentación central y módulo de acondicionamiento de señales.
Sistemas de excitación EX2000: Se utilizan para el control de excitación del generador, proporcionando potencia y procesamiento de retroalimentación.
Sistemas de control de frecuencia FC2000: Proporciona funciones de control y protección en sistemas de accionamiento de frecuencia variable.
Sistemas de control de generador GF2000: Se utilizan para la excitación y protección del generador.
Sistemas de control de motores ME2000: Proporciona potencia y acondicionamiento de señales en aplicaciones de control de motores.
Sistemas de accionamiento IGBT AC2000: Proporciona energía a nivel de control en sistemas de accionamiento de CA.
