Placa de fonte de alimentação CA / ventilador de alta frequência GE IS200HFPAG1A

A IS200HFPAG1A é uma placa de fonte de alimentação CA/ventilador de alta frequência projetada pela General Electric (GE) para seus sistemas de acionamento Innovation Series™. Esta placa é a versão G1 da série HFPA, usada principalmente para converter entradas CC ou CA de alta tensão em múltiplas saídas CA/CC de baixa tensão, fornecendo energia estável e confiável para ventiladores, circuitos de controle e outros equipamentos auxiliares no sistema de acionamento.

A placa IS200HFPAG1A utiliza um regulador buck avançado e topologia de inversor de fonte de alimentação auto-oscilante. Ele pode converter uma entrada CC de alta tensão de 230–1000 V CC ou uma entrada CA de 230 V CA nas saídas de baixa tensão necessárias. O núcleo da placa é um regulador buck limitado em corrente e tensão que reduz a tensão do link CC em uma tensão intermediária não isolada de aproximadamente 118 V CC. Esta tensão intermediária é então alimentada a um inversor e transformador auto-oscilante para produzir as tensões de saída finais.

Os principais recursos do IS200HFPAG1A incluem:

• Modos de entrada dupla: Suporta entrada de 230 Vca CA ou entrada de 230–1000 Vcc CC, adaptando-se a diferentes condições de alimentação de campo.

• Múltiplas saídas: Fornece 48 V CA (onda quadrada de 25 kHz), 17,7 V CA (onda quadrada de 25 kHz) e 48 V CC (alimentação não regulada do ventilador).

• Potência de saída: Carga de saída total máxima de 90 VA.

• Proteção Abrangente: Fusíveis são fornecidos nas entradas e saídas, garantindo a segurança do equipamento e do pessoal.

• Indicação de Status: Dois indicadores LED (17V OK e 48V OK) monitoram o status das saídas principais.

• Design Modular: Emite diversas tensões através de oito conectores, facilitando a integração do sistema.

A placa normalmente é montada dentro do gabinete de controle do sistema do inversor, próximo ao rack da placa ou gabinete do ventilador, e fixada em um suporte plástico. A placa utiliza tecnologia de montagem em superfície, opera em ambientes de nível industrial e é adequada para vários inversores de frequência variável CA e sistemas de conversão de energia.

---

II. Principais Funções

As funções principais do IS200HFPAG1A incluem, mas não estão limitadas a, o seguinte:

1. Conversão de entrada CC de alta tensão

A placa aceita uma entrada CC de alta tensão de 230–1000 V CC. Um regulador Buck limitado em corrente e tensão converte a tensão de entrada em uma tensão intermediária não isolada de aproximadamente 118 V CC. A tensão de controle para o regulador é inicialmente fornecida por um caminho resistivo de baixa corrente e então sustentada pela tensão flyback escalonada e retificada desenvolvida em um enrolamento de polarização acoplado ao indutor em série do regulador. Esta tensão do enrolamento de polarização também é usada como feedback para regular o nível de 118 V.

2. Conversão de entrada CA

A placa também pode aceitar uma entrada CA de 230 V, 50–60 Hz. Esta entrada é retificada e filtrada internamente antes de ser alimentada no regulador Buck, produzindo também a tensão intermediária. O circuito de entrada é protegido pelo fusível FU2 (250 V, 1,0 A).

3. Geração de múltiplas saídas

A tensão intermediária de 118 V CC é alimentada em um inversor de fonte de alimentação auto-oscilante, convertendo-a em uma onda quadrada CA que aciona o primário de um transformador. Os enrolamentos secundários do transformador produzem as seguintes saídas:

• Saída de 48 Vca: onda quadrada de 25 kHz, precisão de ±5%, saída via conectores HFPL1 e HFPL2, sendo um deles uma saída com fusível (SQV48F).

• Saída de 17,7 Vca: onda quadrada de 25 kHz, precisão de ±5%, saída via conectores DPPL1 e DPPL2, sendo um deles uma saída com fusível (SQV17F).

• Saída 48 Vcc: Alimentação não regulada do ventilador, saída via conectores FAPL1 e FAPL2, alimentando os ventiladores de resfriamento do sistema de acionamento.

4. Sinal de referência do ventilador

A placa também fornece sinal de referência do ventilador (FREF) e comum (COM48) através dos conectores FRPL e FRPL1, utilizados para controlar ou monitorar o funcionamento do ventilador.

5. Limitação de corrente de saída

A corrente de saída é limitada pela fusão e restrição da corrente do interruptor do regulador Buck a um máximo de 1,5 amperes, garantindo que a placa não seja danificada sob condições de sobrecarga ou curto-circuito.

6. LED de indicação de status

Dois indicadores LED verdes monitoram as principais saídas:

• DS1 (17 V OK): Acende quando a saída 17,7 V CA está OK; se estiver desligado, verifique o fusível FU4.

• DS2 (48 V OK): Acende quando as saídas 48 V CA e CC estão OK; se estiver desligado, verifique o fusível FU1.

7. Proteção de fusível

A placa possui quatro fusíveis protegendo diferentes circuitos:

• FU1: Protege a saída de alimentação de 48 Vca/cc (G1: 48 V, 250 V, 2,5 A).

• FU2: Protege a entrada de alimentação de 230 Vca (250 V, 1,0 A).

• FU3: Protege a entrada de energia de 230–1000 V CC (600 V, 2,0 A).

• FU4: Protege a saída de alimentação com fusível de 17,7 Vca (G1: 250 V, 4,0 A).

  
  

---

III. Aplicativos do sistema

1. Aplicação em sistemas de acionamento da série Innovation

O IS200HFPAG1A é um módulo de fonte de alimentação essencial para equipamentos auxiliares no sistema de acionamento da Série Innovation. Suas funções dentro do sistema incluem:

• Fonte de alimentação do ventilador: Fornece alimentação de 48 V CC para os ventiladores de resfriamento do sistema do inversor, garantindo a dissipação de calor adequada para os módulos de potência.

• Fonte de alimentação do circuito de controle: Fornece ondas quadradas de alta frequência de 48 Vca e 17,7 Vca para circuitos de controle, acionamentos de porta e outras necessidades de energia isoladas.

• Adaptação de tensão de entrada: Aceita entrada CC ou CA de alta tensão, adaptando-se a diferentes condições de alimentação de campo, como tensão do link CC ou fontes de alimentação CA auxiliares.

2. Diferenças da versão G2

A série HFPA possui versões G1 e G2, tendo como principal diferença os valores de tensão de saída:

Portanto, ao selecionar uma placa HFPA, a versão adequada deve ser escolhida com base nos níveis de tensão exigidos pelo sistema. A versão G1 é adequada para aplicações que requerem 48 V e 17,7 V.

3. Cenários típicos de aplicação

• Inversores de frequência variável CA: Fornece múltiplas fontes de alimentação para ventiladores, placas de controle e inversores de porta dentro do inversor.

• Sistemas de conversão de energia: Atua como uma fonte de alimentação auxiliar, extraindo energia de um barramento CC de alta tensão para gerar energia de controle de baixa tensão.

• Equipamentos de Automação Industrial: Fornece energia isolada para PLCs, sensores, etc.

• Sistemas de Energia Renovável: Alimenta sistemas auxiliares em inversores fotovoltaicos ou conversores de turbinas eólicas.

  
  

---

4. Descrição detalhada da interface

1. Conectores de alimentação de entrada (terminais stab-on)

2. Conectores de saída de 17,7 Vca DPPL1 e DPPL2

Esses conectores emitem energia de onda quadrada de 17,7 V CA e 25 kHz. Cada conector fornece dois sinais:

3. Conectores de saída de 48 Vca HFPL1 e HFPL2

Esses conectores emitem energia de onda quadrada de 48 V CA e 25 kHz:

4. Conectores de alimentação do ventilador de 48 V CC FAPL1 e FAPL2

Esses conectores emitem energia do ventilador de 48 V CC e o sinal de referência do ventilador:

5. Conectores de distribuição de referência de ventilador FRPL e FRPL1

Esses conectores distribuem o sinal de referência do ventilador e comum:

Pino	Sinal	Descrição
1	COM48	48 V CC e referência comum do ventilador (G1)
2	FREF	Sinal de referência do ventilador

---

V. Indicadores e Fusíveis

1. Indicadores LED

2. Fusíveis

de fusíveis	com classificação	de circuito protegido	Notas sobre substituição
FU1	250 V, 2,5 A	Saída de energia de 48 Vca/cc	A energia deve estar desligada antes da substituição, verifique se a carga não tem curto-circuito
FU2	250 V, 1,0 A	Entrada de energia 230 Vca	A energia deve estar desligada antes da substituição, verifique se a tensão de entrada está normal
FU3	600 V, 2,0 A	Entrada de energia 230–1000 V CC	A energia deve estar desligada antes da substituição, observe a segurança de alta tensão
FU4	250 V, 4,0 A	Saída com fusível de 17,7 V CA	A energia deve estar desligada antes da substituição, verifique se a carga não tem curto-circuito

---

VI. Instalação e Substituição

1. Local de montagem

A placa IS200HFPAG1A normalmente é montada dentro do gabinete de controle do sistema do inversor, possivelmente próximo ao rack da placa ou dentro do gabinete do ventilador, e fixada em um suporte plástico. Durante a instalação, certifique-se de que a placa esteja firmemente montada e que todos os conectores estejam firmemente encaixados.

2. Procedimento de Substituição

Avisos de segurança:

• AVISO: Para evitar choque elétrico, desligue a energia do sistema de acionamento e aguarde alguns minutos até que todos os capacitores se descarreguem. Use equipamento de teste de alta tensão para confirmar se os circuitos estão desenergizados antes de tocá-los.

• CUIDADO: Para evitar danos aos componentes causados ​​pela eletricidade estática, trate todas as placas com técnicas de manuseio sensíveis à estática. Use uma pulseira de aterramento e guarde as placas em sacos antiestáticos.

Etapas de substituição:

1. Verifique o desligamento: Certifique-se de que o sistema de acionamento esteja completamente desenergizado e que os capacitores estejam descarregados.

2. Abra a porta do gabinete: Abra a porta do gabinete do inversor aplicável para acessar a placa HFPA.

3. Etiquetar os cabos: Verifique se todos os cabos estão corretamente etiquetados de acordo com as marcações na placa para facilitar a reconexão.

4. Desconecte os cabos:

• Para cabos planos, segure cada lado do conector do cabo e puxe-o para soltá-lo com cuidado.

• Para cabos com abas de puxar, puxe a aba com cuidado.

5. Remova a placa antiga: Remova os dois parafusos que prendem a placa HFPA no suporte plástico e retire a placa antiga.

6. Instale a nova placa: Oriente a nova placa na mesma posição e instale-a no suporte com os dois parafusos.

7. Reconecte os cabos: Reconecte todos os cabos conforme etiquetado, garantindo que estejam encaixados corretamente.

8. Verifique os fusíveis: Verifique se todos os quatro fusíveis estão presentes e funcionando.

9. Restaurar energia: feche as portas do gabinete e restaure a energia do sistema.