El DS200GDPAG1A es una placa de fuente de alimentación de alta frecuencia diseñada por General Electric (GE) Industrial Control Systems para sus variadores de la serie AC2000, variadores de la serie Innovation y sistemas de excitación EX2000. Perteneciente a la serie GDPA (Tarjeta de suministro de energía de alta frecuencia), esta placa es parte del grupo G1 y representa la revisión A. Sirve como un componente central dentro de los sistemas de accionamiento de GE, responsable de proporcionar energía de alta frecuencia a los circuitos de accionamiento de puerta.
La función principal de la placa de fuente de alimentación de alta frecuencia GDPA es generar energía CA de alta frecuencia de 27 kHz, proporcionando las salidas de 50 V CA y 120 V CC necesarias para los circuitos de accionamiento de compuerta SCR o GTO. Esta placa presenta una capacidad única de entrada dual, que consume energía de fuentes de CA (80-132 V CA) y CC (105-140 V CC) simultáneamente, lo que garantiza la redundancia y confiabilidad de la energía del sistema. La placa integra rectificación y filtrado de entrada, un regulador reductor, un inversor de 27 kHz, un transformador de salida y varios circuitos de protección, lo que la convierte en un componente de energía fundamental para el disparo confiable de compuertas en sistemas de accionamiento.
La placa DS200GDPAG1A incorpora la tecnología avanzada de GE en electrónica de potencia y presenta las siguientes características:
Capacidad de alimentación de entrada dual: admite simultáneamente entradas de 80-132 V CA y 105-140 V CC, lo que mejora la redundancia del sistema.
Salida de alta frecuencia: Genera una salida de 27 kHz, 50 V CA para accionar transformadores de impulsos de compuerta.
Salidas múltiples: Proporciona cuatro salidas de 50 V CA y una salida de 120 V CC para cumplir con los requisitos de accionamiento de puerta multicanal.
Circuitos de protección integral: integra sobrecorriente del inversor, sobrecorriente del regulador, sobretensión del bus P80, subtensión del voltaje de control y otras funciones de protección.
Indicadores de estado: utiliza LED y lámparas de neón para indicar el estado de energía, las condiciones de falla y el estado de los fusibles.
Puntos de prueba enriquecidos: proporciona múltiples puntos de prueba para la puesta en servicio y el diagnóstico de fallas.
Este producto se usa ampliamente en variadores AC2000, variadores de la serie Innovation, sistemas de excitación EX2000 y diversas aplicaciones de electrónica de potencia industrial que requieren energía de accionamiento de compuerta de alta frecuencia.
II. Funciones clave
1. Capacidad de alimentación de entrada dual
Una de las ventajas clave de la placa DS200GDPAG1A es su capacidad de alimentación de entrada dual, lo que le permite extraer energía de fuentes de CA y CC simultáneamente:
| Tipo de entrada |
Rango de voltaje |
Descripción |
| Entrada de CA |
80-132 V CA, 28-66 Hz |
La fuente debe tener una impedancia limitada. |
| Entrada CC |
105-140 V CC |
La limitación de irrupción y los fusibles deben suministrarse externamente |
Cuando el voltaje de entrada cae por debajo de 102 V CA, la placa aún puede funcionar, pero se pueden producir daños térmicos bajo carga completa. Bajo carga reducida, la placa puede funcionar con voltajes de entrada inferiores a 95 V CC.
2. Potencia de salida de alta frecuencia
La función principal de la placa DS200GDPAG1A es generar energía CA de alta frecuencia de 27 kHz, proporcionando las siguientes salidas a través del transformador de salida T1:
Salidas de 50 V CA: Se proporcionan cuatro salidas de 50 V CA (27 kHz) a través de los conectores 1GDPL, 2GDPL, 3GDPL y 4GDPL para accionar transformadores de impulsos de puerta.
Salida de 120 V CC: proporcionada a través del conector CPTPL para alimentación de dispositivos externos.
3. Conversión y regulación de energía
La placa DS200GDPAG1A incorpora una cadena completa de conversión de energía:
Rectificación y filtrado de entrada: la entrada de CA se rectifica mediante un puente de onda completa después de pasar por un filtro EMI.
Regulador Buck Chopper: Reduce el voltaje del bus de CC no regulado a aproximadamente 83 V (bus P80).
Inversor de 27 kHz: convierte el voltaje del bus P80 en CA de alta frecuencia de 27 kHz para accionar el transformador de salida T1.
4. Circuitos de protección
La placa DS200GDPAG1A integra múltiples circuitos de protección para garantizar la seguridad de la placa y las cargas conectadas:
| de la función de protección |
Descripción |
| Sobrecorriente del inversor |
Limita la corriente de salida reduciendo el voltaje de salida P80 en lugar de disparar el inversor cuando la salida está en cortocircuito o sobrecarga. |
| Sobrecorriente del regulador |
Apaga la salida del regulador cuando la corriente del regulador excede el nivel de referencia preestablecido. |
| Sobretensión del bus P80 |
Apaga el inversor en caso de fallas por cortocircuito en la salida. |
| Subtensión de voltaje de control |
Apaga la salida del inversor y del regulador durante el arranque hasta que el voltaje de control alcanza niveles operativos. |
| Característica de plegado |
La protección contra sobrecorriente presenta una característica de retroceso; La corriente de cortocircuito es un poco más de la mitad del nivel de sobrecorriente efectivo a voltaje de salida completo. |
5. Indicadores de estado
La placa DS200GDPAG1A proporciona varios indicadores de estado para monitoreo y diagnóstico de fallas en sitio:
| del indicador |
del color |
Descripción |
| CR1/CR2 (ENTRADA DE ENERGÍA) |
Amarillo |
Entrada de CA: ENCENDIDO cuando hay voltaje de CA y F1 no está fundido. Entrada de CC: ENCENDIDA cuando hay alto voltaje presente, permanece ENCENDIDA hasta que el voltaje cae por debajo de 50 V. |
| CR37/CR39 (LISTO) |
Verde |
ENCENDIDO cuando el voltaje es suficiente y la placa está en buen estado; permanece ENCENDIDO incluso si las salidas del GDPA son cero debido al límite actual. |
| N1 (CORRIENTE ALTO VOLT) |
Naranja |
ENCENDIDO cuando una clavija del conector GDPL está conectada a un voltaje externo superior a 300 V CA/CC, lo que indica una falla del aislamiento. |
| N2 (FUSIBLE 120 VCC) |
Naranja |
ON cuando se quema el fusible F3 en la salida de 120 V CC. |
6. Regulación del voltaje de salida
La placa DS200GDPAG1A regula el voltaje de salida detectando el voltaje en los devanados 10, 11 y 12 del transformador de salida T1. El voltaje de salida se ajusta de fábrica a 50 V CA a media carga y normalmente no requiere ajuste de campo.
III. Arquitectura de hardware
1. Estructura de la Junta
La placa DS200GDPAG1A utiliza una estructura de placa de circuito impreso estándar con dimensiones compatibles con los requisitos de montaje del sistema de accionamiento GE. El tablero incluye:
Circuitos de Filtrado y Rectificación de Entradas: Proceso de entradas de CA y CC.
Regulador Buck Chopper: Reduce la CC no regulada al bus de 83 V.
Inversor de 27 kHz: genera CA de alta frecuencia para accionar el transformador de salida.
Transformador de salida T1: Proporciona aislamiento y conversión de voltaje.
Circuitos de protección: Protección integrada contra sobrecorriente, sobretensión y subtensión.
Indicadores: 4 LED y 2 lámparas de neón.
Puntos de prueba: múltiples puntos de prueba (16 para la versión de 600 VA, 26 para la versión de 700 VA).
Conectores: 12 conectores enchufables y 2 conectores tipo stab-on.
2. Método de montaje
La placa DS200GDPAG1A se puede montar en una placa de montaje del variador o directamente dentro del gabinete del variador, según la configuración del variador. La placa está conectada a tierra mediante tres tornillos de montaje (GND1, GND2, GND3).
3. Fusibles
| del fusible |
Clasificación |
Función Descripción |
Número de pieza GE |
| F1 |
15 A, 600 V, limitación de corriente |
Limita los daños durante fallas importantes; puede explotar durante el funcionamiento continuo a plena carga con una entrada de CA por debajo de 102 V CA |
104X109AD |
| F2 |
2,25 A, 250 V |
Proporciona limitación de corriente de potencia de control; indica falla del regulador de potencia de control cuando se quema |
573A392P6 |
| F3 |
1,5 A, 250 V |
Protege la salida T1 a la fuente de alimentación de 120 V CC. |
573A392P12 |
4. Puntos de prueba
La placa DS200GDPAG1A proporciona múltiples puntos de prueba. Las diferentes versiones (600 VA y 700 VA) tienen diferentes configuraciones de puntos de prueba. Los puntos de prueba clave incluyen:
| del punto de prueba |
Nombre |
Descripción |
| TP1 |
P160 |
Tensión de bus positiva de 160 V |
| TP2 |
ACOM |
Común analógico |
| TP3 |
P15 |
Tensión del bus de alimentación de control positiva de 15 V |
| TP5 |
DÓLAR |
Señal de control PWM del helicóptero reductor |
| TP8 |
OSC1 |
Señal del oscilador de control del inversor |
| TP9/TP10 |
FG3/FG4 |
Señales de puerta MOSFET del inversor |
| TP12 |
0FLT |
P80 sobretensión o P15 subtensión |
| TP13 |
INVOC |
Señal de sobrecorriente del inversor |
| TP14 |
BUCKOC |
Señal de sobrecorriente del helicóptero reductor |
| TP15 |
P160F |
Tensión de bus positiva de 160 V para alimentación de control |
| TP16 |
NBUS |
autobús negativo |
IV. Descripción detallada de la interfaz
1. Conectores 1FAPL y 2FAPL
Se utiliza para conectar el conjunto del ventilador y proporciona alimentación de 115 V CA:
| del pin |
de la señal |
Descripción |
| 1 |
AC1F |
Entrada de 115 V CA al conjunto del ventilador |
| 2 |
AC2 |
Entrada de 115 V CA al conjunto del ventilador |
2. Conectores 1GDPL-4GDPL
Proporcione salidas de 50 V CA (27 kHz) al panel posterior del conjunto de control:
| del pin |
de la señal |
Descripción |
| 1 |
HF1 |
Entrada al panel posterior del conjunto de control (50 V RMS CA a granel) |
| 2 |
HFSH |
Entrada para controlar la placa posterior del ensamblaje; conectado a tierra para usar como escudo cuando se salta en STAB1/STAB2 |
| 3 |
HF2 |
Entrada al panel posterior del conjunto de control (50 V RMS CA a granel) |
Nota: La conexión de estos puentes anula el diseño de doble aislamiento de la salida.
3. Conector ACPL
Para conexión de entrada de CA:
| del pin |
de la señal |
Descripción |
| 1 |
AC1F |
Entrada de 80-132 V CA, 60 Hz, protección del circuito proporcionada por el fusible F1 |
| 2 |
Tierra |
Tierra para uso como escudo o tierra. |
| 3 |
AC2 |
Entrada de 80-132 V CA |
4. Conector CPTPL
Para conexión de dispositivos externos:
| del pin |
de la señal |
Descripción |
| 1 |
CP120 |
Positivo 120 V para uso externo |
| 2 |
120 SW |
Alimentación del interruptor de puerta de 120 V. |
| 3 |
CN120 |
Negativo 120 V para uso externo |
| 4 |
AC1F |
Entrada AC1F para uso externo (ver Tabla 6) |
| 5 |
AC2 |
Entrada AC2 para uso externo (ver Tabla 6) |
5. Conector DCPL
Para conexión de entrada CC:
| del pin |
de la señal |
Descripción |
| 1 |
NBUS |
Entrada negativa de 105-140 V CC |
| 2 |
XCAP |
No conectado |
| 3 |
PEXT |
Entrada positiva de 105-140 V CC |
Nota: Los pines 1, 2 y 3 pueden estar en cortocircuito si se elige la opción del capacitor de paso externo.
6. Conector DSPL
Para conexión de interruptor de puerta:
| del pin |
de la señal |
Descripción |
| 1 |
CP120 |
Alimentación de 120 V al interruptor de la puerta. |
| 2 |
CAROLINA DEL NORTE |
No conectado |
| 3 |
120 SW |
Alimentación de 120 V al interruptor de la puerta. |
7. Conector GIPL
Para la conexión a la placa expansora/fuente de carga:
| del pin |
de la señal |
Descripción |
| 1 |
CVOKP |
Salida de diagnóstico CVOK positiva a la placa expansora |
| 2 |
CVOKN |
Salida de diagnóstico CVOK negativa a la placa expansora |
| 3 |
JMAF |
Tierra de blindaje a GND3 |
| 4 |
HFC1 |
Salida de CA con toma central de 50 V RMS a placa expansora |
| 5 |
HFC2 |
Salida de CA con toma central de 50 V RMS a placa expansora |
| 6 |
HFC3 |
Salida de CA con toma central de 50 V RMS a placa expansora |
8. Conector GXPL
Para conexión a la placa fuente de alto voltaje (normalmente desconectada en los variadores Innovation Series):
| del pin |
de la señal |
Descripción |
| 1 |
HFC1 |
Salida de CA con toma central de 50 V RMS a placa fuente de alto voltaje |
| 2 |
CAROLINA DEL NORTE |
No conectado |
| 3 |
JMAF |
Tierra de blindaje a GND3 (no conectado en unidades de la serie Innovation) |
| 4 |
HFC3 |
Salida de CA con toma central de 50 V RMS a placa fuente de alto voltaje |
9. Conectores de montaje STAB1/STAB2
Para conexión a tierra de blindaje:
| de puñalada |
de la señal |
Descripción |
| STAB1 |
GND2 |
Tierra de blindaje a GND2 |
| STAB2 |
HFSH |
Entrada para controlar la placa posterior del ensamblaje; conectado a tierra para usar como escudo cuando se salta en STAB1/STAB2 |
V. Instalación y Mantenimiento
1. Ubicación de montaje
La placa DS200GDPAG1A se puede montar en una placa de montaje del variador o directamente dentro del gabinete del variador, según la configuración del variador. La placa está conectada a tierra mediante tres tornillos de montaje.
2. Pasos de instalación (montaje en placa)
Verifique que la energía esté apagada: apague la alimentación del variador, espere varios minutos hasta que se descarguen los capacitores de la fuente de alimentación y pruebe para verificar que no haya energía.
Abrir la puerta del gabinete: acceda al área del tablero de cableado impreso.
Desconectar cables: Identifique y desconecte todos los cables de la placa.
Afloje los pernos inferiores: Ubique y afloje los dos pernos y arandelas que sujetan la parte inferior de la placa de montaje de la placa GDPA.
Retire los pernos superiores: Ubique y retire los dos pernos y arandelas que sujetan la parte superior de la placa de montaje de la placa GDPA.
Retire la placa de montaje: Retire la placa de montaje y la placa GDPA deslizando la placa de montaje hacia arriba hasta que las ranuras liberen los pernos inferiores.
Retire la placa vieja: retire las tuercas y arandelas que sujetan la placa GDPA a la placa de montaje.
Retire los separadores de nailon: retire los separadores de nailon de la placa GDPA.
Instale separadores de nailon: coloque los separadores de nailon que retiró del tablero GDPA antiguo en el tablero nuevo.
Instale una nueva placa: coloque la nueva placa GDPA en la placa de montaje, asegurándose de que los separadores metálicos estén ubicados correctamente y asegúrela con tuercas y arandelas.
Instale la placa de montaje: Instale la placa de montaje y la nueva placa deslizándola hacia abajo hasta que descanse completamente sobre los pernos inferiores.
Instale los pernos superiores: Instale y apriete los dos pernos y arandelas que sujetan la parte superior de la placa de montaje.
Apriete los pernos inferiores: Apriete los dos pernos y arandelas que sujetan la parte inferior de la placa de montaje.
Vuelva a conectar los cables: identifique y vuelva a conectar todos los cables a la nueva placa GDPA.
3. Pasos de instalación (montaje directo)
Verifique que la energía esté apagada: apague la alimentación del variador, espere varios minutos hasta que se descarguen los capacitores de la fuente de alimentación y pruebe para verificar que no haya energía.
Abrir la puerta del gabinete: acceda al área del tablero de cableado impreso.
Desconectar cables: Identifique y desconecte todos los cables de la placa.
Retire los sujetadores: Retire las tuercas y las arandelas que sujetan la placa GDPA a los separadores de la unidad.
Quitar placa antigua: retire la placa GDPA.
Retire los separadores de nailon: retire los separadores de nailon de la placa GDPA.
Instale separadores de nailon: coloque los separadores de nailon que retiró del tablero GDPA antiguo en el tablero nuevo.
Instale una nueva placa: Coloque la nueva placa GDPA en la unidad, asegurándose de que los separadores metálicos estén ubicados correctamente y asegúrela con tuercas y arandelas.
Vuelva a conectar los cables: identifique y vuelva a conectar todos los cables a la nueva placa GDPA.
4. Recomendaciones de mantenimiento
Precauciones contra ESD: Utilice siempre una correa de conexión a tierra cuando manipule las placas. Guarde las placas en bolsas antiestáticas.
Inspección periódica: verifique el estado de la lámpara LED y de neón para garantizar el funcionamiento normal de la energía.
Inspección de fusibles: verifique periódicamente el estado de los fusibles; Si explota, investigue la causa de inmediato.
Gestión de repuestos: se recomienda mantener al menos una placa GDPA idéntica en el sitio como repuesto para minimizar el tiempo de inactividad.
VI. Aplicaciones
La placa de fuente de alimentación de alta frecuencia DS200GDPAG1A se utiliza ampliamente en las siguientes aplicaciones industriales:
Sistemas de frecuencia variable de CA AC2000: Proporciona energía de alta frecuencia para circuitos de accionamiento de compuerta IGBT/GTO.
Unidades de la serie Innovation: Sirve como componente central para la energía de la unidad de puerta.
Sistemas de excitación EX2000: Proporciona energía para accionamientos de compuerta SCR en sistemas de excitación.
Sistemas de accionamiento de alta potencia: Proporciona energía de alta frecuencia en aplicaciones de accionamiento de alta potencia que requieren alimentación de accionamiento de puerta.
Actualizaciones del sistema y proyectos de modernización: reemplaza las placas de suministro de energía de alta frecuencia en sistemas de transmisión más antiguos.
