A DS200GDPAG1A é uma placa de fonte de alimentação de alta frequência projetada pela General Electric (GE) Industrial Control Systems para seus inversores da série AC2000, inversores da série Innovation e sistemas de excitação EX2000. Pertencente à série GDPA (High Frequency Power Supply Board), esta placa faz parte do grupo G1 e representa a revisão A. Ela serve como um componente central nos sistemas de acionamento GE, responsável por fornecer energia de alta frequência aos circuitos de acionamento de gate.
A função principal da placa de fonte de alimentação de alta frequência GDPA é gerar energia CA de alta frequência de 27 kHz, fornecendo as saídas de 50 V CA e 120 V CC necessárias para circuitos de acionamento de porta SCR ou GTO. Esta placa apresenta uma capacidade exclusiva de entrada dupla, consumindo energia de fontes CA (80-132 V CA) e CC (105-140 V CC) simultaneamente, garantindo redundância e confiabilidade de energia do sistema. A placa integra retificação e filtragem de entrada, um regulador buck chopper, um inversor de 27 kHz, um transformador de saída e vários circuitos de proteção, tornando-a um componente de energia crítico para acionamento confiável de portas em sistemas de acionamento.
A placa DS200GDPAG1A incorpora a tecnologia avançada da GE em eletrônica de potência e apresenta as seguintes características:
Capacidade de alimentação de entrada dupla: suporta simultaneamente entradas de 80-132 V CA e 105-140 V CC, melhorando a redundância do sistema.
Saída de alta frequência: Gera saída de 27 kHz, 50 Vca para acionar transformadores de pulso de porta.
Múltiplas saídas: Fornece quatro saídas de 50 Vca e uma saída de 120 Vcc para atender aos requisitos de acionamento de gate multicanal.
Circuitos de proteção abrangentes: Integra sobrecorrente do inversor, sobrecorrente do regulador, sobretensão do barramento P80, subtensão de tensão de controle e outras funções de proteção.
Indicadores de status: Usa LEDs e lâmpadas neon para indicar status de energia, condições de falha e status de fusíveis.
Pontos de teste ricos: Fornece vários pontos de teste para comissionamento e diagnóstico de falhas.
Este produto é amplamente utilizado em inversores AC2000, inversores da série Innovation, sistemas de excitação EX2000 e várias aplicações de eletrônica de potência industrial que exigem alimentação de acionamento de porta de alta frequência.
II. Funções principais
1. Capacidade de alimentação de entrada dupla
Uma das principais vantagens da placa DS200GDPAG1A é sua capacidade de alimentação de entrada dupla, permitindo extrair energia de fontes CA e CC simultaneamente:
| do tipo de entrada |
da faixa de tensão |
Descrição |
| Entrada CA |
80-132 Vca, 28-66 Hz |
A fonte deve ter impedância limitada |
| Entrada CC |
105-140 V CC |
A limitação de inrush e a fusão devem ser fornecidas externamente |
Quando a tensão de entrada cai abaixo de 102 V CA, a placa ainda pode operar, mas podem ocorrer danos térmicos sob carga total. Sob carga reduzida, a placa pode operar com tensões de entrada abaixo de 95 V CC.
2. Potência de saída de alta frequência
A função principal da placa DS200GDPAG1A é gerar energia CA de alta frequência de 27 kHz, fornecendo as seguintes saídas através do transformador de saída T1:
Saídas de 50 Vca: Quatro saídas de 50 Vca (27 kHz) são fornecidas através dos conectores 1GDPL, 2GDPL, 3GDPL e 4GDPL para acionar transformadores de pulso de porta.
Saída de 120 V CC: Fornecida através do conector CPTPL para alimentação de dispositivo externo.
3. Conversão e regulação de energia
A placa DS200GDPAG1A incorpora uma cadeia completa de conversão de energia:
Retificação e filtragem de entrada: A entrada CA é retificada por meio de uma ponte de onda completa após passar por um filtro EMI.
Regulador Buck Chopper: Reduz a tensão não regulada do barramento CC para aproximadamente 83 V (barramento P80).
Inversor de 27 kHz: Converte a tensão do barramento P80 em CA de alta frequência de 27 kHz para acionar o transformador de saída T1.
4. Circuitos de Proteção
A placa DS200GDPAG1A integra múltiplos circuitos de proteção para garantir a segurança da placa e das cargas conectadas:
| da função de proteção |
Descrição |
| Sobrecorrente do inversor |
Limita a corrente de saída reduzindo a tensão de saída P80 em vez de desarmar o inversor quando a saída está em curto ou sobrecarregada. |
| Sobrecorrente do regulador |
Desliga a saída do regulador quando a corrente do regulador excede o nível de referência predefinido. |
| Sobretensão do barramento P80 |
Desliga o inversor em caso de falhas de curto-circuito na saída. |
| Subtensão de tensão de controle |
Desliga a saída do inversor e do regulador durante a inicialização até que a tensão de controle atinja níveis operacionais. |
| Característica de retrocesso |
A proteção contra sobrecorrente apresenta uma característica de retrocesso; a corrente de curto-circuito é pouco mais da metade do nível de sobrecorrente efetivo na tensão de saída total. |
5. Indicadores de status
A placa DS200GDPAG1A fornece vários indicadores de status para monitoramento no local e diagnóstico de falhas:
| do indicador |
da cor |
Descrição |
| CR1/CR2 (Entrada PWR) |
Amarelo |
Entrada CA: LIGADA quando a tensão CA está presente e F1 não está queimado. Entrada CC: LIGADA quando há alta tensão presente, permanece LIGADA até que a tensão caia abaixo de 50 V. |
| CR37/CR39 (PRONTO) |
Verde |
LIGADO quando a tensão é suficiente e a placa está boa; permanece LIGADO mesmo que as saídas do GDPA sejam zero devido ao limite de corrente. |
| N1 (HI VOLT SHRT) |
Laranja |
LIGADO quando um pino do conector GDPL está ligado a uma tensão externa superior a 300 V CA/CC, indicando quebra de isolamento. |
| N2 (FUSÍVEL 120 V CC) |
Laranja |
LIGADO quando o fusível F3 na saída de 120 V CC está queimado. |
6. Regulação da tensão de saída
A placa DS200GDPAG1A regula a tensão de saída detectando a tensão nos enrolamentos 10, 11 e 12 do transformador de saída T1. A tensão de saída é ajustada de fábrica para 50 V CA com meia carga e normalmente não requer ajuste de campo.
III. Arquitetura de hardware
1. Estrutura do Conselho
A placa DS200GDPAG1A utiliza uma estrutura de placa de circuito impresso padrão com dimensões compatíveis com os requisitos de montagem do sistema de acionamento GE. O conselho inclui:
Circuitos de retificação e filtragem de entrada: Processamento de entradas CA e CC.
Regulador Buck Chopper: Reduz CC não regulada para o barramento de 83 V.
Inversor de 27 kHz: Gera CA de alta frequência para acionar o transformador de saída.
Transformador de saída T1: Fornece isolamento e conversão de tensão.
Circuitos de proteção: Proteção integrada contra sobrecorrente, sobretensão e subtensão.
Indicadores: 4 LEDs e 2 lâmpadas neon.
Pontos de teste: Vários pontos de teste (16 para versão de 600 VA, 26 para versão de 700 VA).
Conectores: 12 conectores de encaixe e 2 conectores de encaixe.
2. Método de montagem
A placa DS200GDPAG1A pode ser montada em uma placa de montagem do inversor ou diretamente dentro do gabinete do inversor, dependendo da configuração do inversor. A placa é aterrada através de três parafusos de montagem (GND1, GND2, GND3).
3. Fusíveis
| Função do fusível |
de classificação |
Descrição |
Número da peça GE |
| F1 |
15 A, 600 V, limitação de corrente |
Limita os danos durante falhas graves; pode explodir durante a operação contínua em plena carga na entrada CA abaixo de 102 V CA |
104X109AD |
| F2 |
2,25 A, 250 V |
Fornece limitação de corrente de energia de controle; indica falha do regulador de potência de controle quando queimado |
573A392P6 |
| F3 |
1,5 A, 250 V |
Protege a saída T1 para a fonte de alimentação de 120 V CC |
573A392P12 |
4. Pontos de teste
A placa DS200GDPAG1A fornece vários pontos de teste. Diferentes versões (600 VA e 700 VA) possuem diferentes configurações de pontos de teste. Os principais pontos de teste incluem:
| do ponto de teste |
do nome |
Descrição |
| TP1 |
P160 |
Tensão positiva do barramento de 160 V |
| TP2 |
ACOM |
Analógico comum |
| TP3 |
P15 |
Tensão positiva do barramento da fonte de alimentação de controle de 15 V |
| TP5 |
DINHEIRO |
Sinal de controle PWM do helicóptero Buck |
| TP8 |
OSC1 |
Sinal do oscilador de controle do inversor |
| TP9/TP10 |
FG3/FG4 |
Sinais de porta MOSFET do inversor |
| TP12 |
0FLT |
Sobretensão P80 ou subtensão P15 |
| TP13 |
INVOCAÇÃO |
Sinal de sobrecorrente do inversor |
| TP14 |
BUCOCOC |
Sinal de sobrecorrente do chopper Buck |
| TP15 |
P160F |
Tensão de barramento positiva de 160 V para fonte de alimentação de controle |
| TP16 |
NBUS |
Ônibus negativo |
4. Descrição detalhada da interface
1. Conectores 1FAPL e 2FAPL
Usado para conectar o conjunto do ventilador, fornecendo alimentação de 115 Vca:
| do pino |
do sinal |
Descrição |
| 1 |
AC1F |
Entrada de 115 Vca para conjunto de ventilador |
| 2 |
AC2 |
Entrada de 115 Vca para conjunto de ventilador |
2. Conectores 1GDPL-4GDPL
Forneça saídas de 50 Vca (27 kHz) ao backplane do conjunto de controle:
| do pino |
do sinal |
Descrição |
| 1 |
HF1 |
Entrada para controlar o backplane do conjunto (volume CA de 50 V RMS) |
| 2 |
HFSH |
Entrada para controle do backplane da montagem; aterrado para uso como escudo quando saltado em STAB1/STAB2 |
| 3 |
HF2 |
Entrada para controlar o backplane do conjunto (volume CA de 50 V RMS) |
Nota: A conexão desses jumpers anula o design de isolamento duplo da saída.
3. Conector ACPL
Para conexão de entrada CA:
| do pino |
do sinal |
Descrição |
| 1 |
AC1F |
80-132 Vca, entrada de 60 Hz, proteção do circuito fornecida pelo fusível F1 |
| 2 |
GND |
Aterramento para uso como blindagem ou aterramento |
| 3 |
AC2 |
Entrada 80-132 Vca |
4. Conector CPTPL
Para conexão de dispositivo externo:
| do pino |
do sinal |
Descrição |
| 1 |
CP120 |
Positivo 120 V para uso externo |
| 2 |
120SW |
Alimentação do interruptor da porta 120 V |
| 3 |
CN120 |
Negativo 120 V para uso externo |
| 4 |
AC1F |
Entrada AC1F para uso externo (ver Tabela 6) |
| 5 |
AC2 |
Entrada AC2 para uso externo (ver Tabela 6) |
5. Conector DCPL
Para conexão de entrada CC:
| do pino |
do sinal |
Descrição |
| 1 |
NBUS |
Entrada negativa de 105-140 V CC |
| 2 |
XCAP |
Não conectado |
| 3 |
PEXT |
Entrada positiva de 105-140 V CC |
Nota: Os pinos 1, 2 e 3 podem estar em curto se a opção de capacitor de passagem externo for escolhida.
6. Conector DSPL
Para conexão do interruptor da porta:
| do pino |
do sinal |
Descrição |
| 1 |
CP120 |
Alimentação de 120 V para interruptor de porta |
| 2 |
NC |
Não conectado |
| 3 |
120SW |
Alimentação de 120 V para interruptor de porta |
7. Conector GIPL
Para conexão à placa expansora/fonte de carga:
| do pino |
do sinal |
Descrição |
| 1 |
CVOKP |
Saída de diagnóstico CVOK positiva para placa expansora |
| 2 |
CVOKN |
Saída de diagnóstico CVOK negativa para placa expansora |
| 3 |
HFCS |
Blindagem aterrada para GND3 |
| 4 |
HFC1 |
Saída CA com derivação central de 50 V RMS para placa expansora |
| 5 |
HFC2 |
Saída CA com derivação central de 50 V RMS para placa expansora |
| 6 |
HFC3 |
Saída CA com derivação central de 50 V RMS para placa expansora |
8. Conector GXPL
Para conexão à placa de fonte de alta tensão (normalmente desconectada nos inversores da Série Innovation):
| do pino |
do sinal |
Descrição |
| 1 |
HFC1 |
Saída CA com derivação central de 50 V RMS para placa de fonte de alta tensão |
| 2 |
NC |
Não conectado |
| 3 |
HFCS |
Aterramento blindado para GND3 (não conectado em unidades da Série Innovation) |
| 4 |
HFC3 |
Saída CA com derivação central de 50 V RMS para placa de fonte de alta tensão |
9. Conectores Stab1/STAB2
Para aterramento da blindagem:
| facada |
do sinal de |
Descrição |
| STAB1 |
GND2 |
Blindagem aterrada para GND2 |
| STAB2 |
HFSH |
Entrada para controle do backplane da montagem; aterrado para uso como escudo quando saltado em STAB1/STAB2 |
V. Instalação e Manutenção
1. Local de montagem
A placa DS200GDPAG1A pode ser montada em uma placa de montagem do inversor ou diretamente dentro do gabinete do inversor, dependendo da configuração do inversor. A placa é aterrada por meio de três parafusos de montagem.
2. Etapas de instalação (montagem em placa)
Verifique se a alimentação está desligada: Desligue a alimentação do inversor, aguarde alguns minutos para que os capacitores da fonte de alimentação sejam descarregados e teste para verificar se não há alimentação.
Abra a porta do gabinete: acesse a área da placa de fiação impressa.
Desconectar cabos: Identifique e desconecte todos os cabos da placa.
Afrouxe os parafusos inferiores: Localize e afrouxe os dois parafusos e arruelas que prendem a parte inferior da placa de montagem da placa GDPA.
Remova os parafusos superiores: Localize e remova os dois parafusos e arruelas que prendem a parte superior da placa de montagem da placa GDPA.
Remova a placa de montagem: Remova a placa de montagem e a placa GDPA deslizando a placa de montagem para cima até que as ranhuras se soltem dos parafusos inferiores.
Remova a placa antiga: Remova as porcas e arruelas que prendem a placa GDPA à placa de montagem.
Remova os espaçadores de náilon: Remova os espaçadores de náilon da placa GDPA.
Instale os espaçadores de náilon: Coloque os espaçadores de náilon removidos da placa GDPA antiga na nova placa.
Instale a nova placa: Coloque a nova placa GDPA na placa de montagem, garantindo que os espaçadores de metal estejam localizados corretamente e prenda com porcas e arruelas.
Instale a placa de montagem: Instale a placa de montagem e a nova placa deslizando-a para baixo até que ela encoste totalmente nos parafusos inferiores.
Instale os parafusos superiores: Instale e aperte os dois parafusos e arruelas que prendem a parte superior da placa de montagem.
Aperte os parafusos inferiores: Aperte os dois parafusos e arruelas que prendem a parte inferior da placa de montagem.
Reconectar cabos: Identifique e reconecte todos os cabos à nova placa GDPA.
3. Etapas de instalação (montagem direta)
Verifique se a alimentação está desligada: Desligue a alimentação do inversor, aguarde alguns minutos para que os capacitores da fonte de alimentação sejam descarregados e teste para verificar se não há alimentação.
Abra a porta do gabinete: acesse a área da placa de fiação impressa.
Desconectar cabos: Identifique e desconecte todos os cabos da placa.
Remova os fixadores: Remova as porcas e arruelas que prendem a placa GDPA aos espaçadores da unidade.
Remover placa antiga: Remova a placa GDPA.
Remova os espaçadores de náilon: Remova os espaçadores de náilon da placa GDPA.
Instale os espaçadores de náilon: Coloque os espaçadores de náilon removidos da placa GDPA antiga na nova placa.
Instale a nova placa: Coloque a nova placa GDPA na unidade, garantindo que os espaçadores de metal estejam localizados corretamente e prenda com porcas e arruelas.
Reconectar cabos: Identifique e reconecte todos os cabos à nova placa GDPA.
4. Recomendações de manutenção
Precauções ESD: Sempre use uma pulseira de aterramento ao manusear placas. Armazene as placas em sacos antiestáticos.
Inspeção Periódica: Verifique o status da lâmpada LED e neon para garantir a operação normal da energia.
Inspeção de fusíveis: Verifique regularmente o status dos fusíveis; se estourado, investigue a causa imediatamente.
Gerenciamento de peças sobressalentes: Recomenda-se manter pelo menos uma placa GDPA idêntica no local como sobressalente para minimizar o tempo de inatividade.
VI. Aplicativos
A placa de fonte de alimentação de alta frequência DS200GDPAG1A é amplamente utilizada nas seguintes aplicações industriais:
Sistemas de frequência variável AC2000 AC: Fornece energia de alta frequência para circuitos de acionamento de porta IGBT/GTO.
Unidades da série Innovation: Serve como um componente central para a alimentação de acionamento do portão.
Sistemas de excitação EX2000: Fornece energia para acionamentos de portas SCR em sistemas de excitação.
Sistemas de acionamento de alta potência: Fornece energia de alta frequência em aplicações de acionamento de alta potência que exigem potência de acionamento de portão.
Atualizações de sistema e projetos de modernização: Substitui placas de fonte de alimentação de alta frequência em sistemas de inversores mais antigos.
