APF195 204-195-000-021 Bộ nguồn Meggitt

APF195 204-195-000-021 là bộ chuyển đổi nguồn DC-DC hiệu suất cao thuộc dòng sản phẩm Meggitt Vibro-Meter, được thiết kế đặc biệt cho các yêu cầu cấp nguồn 24 VDC trong các ứng dụng công nghiệp, đặc biệt là cho các hệ thống giám sát tình trạng máy móc. Mô-đun này chuyển đổi điện áp DC đầu vào (9,4 đến 36,0 VDC) thành hai đầu ra 24 VDC ổn định, mỗi đầu ra có khả năng cung cấp 0,13 A. Khi cần dòng điện đầu ra cao hơn, hai đầu ra có thể được kết nối song song để đạt được công suất tối đa 0,26 A / 6,2 W.

Cốt lõi của APF195 dựa trên bộ chuyển đổi DC-DC 20 IMX 7-24-24-9 7 Watt do Power-One Ltd sản xuất. Bộ chuyển đổi này sử dụng cấu trúc liên kết flyback Chế độ hiện tại (Điều chế độ rộng xung), mang lại hiệu quả cao, phạm vi đầu vào rộng, cách ly điện và các đặc tính phản hồi động tuyệt vời. Bản thân bộ chuyển đổi được gắn trên giá đỡ lắp DIN (tương ứng với Bộ công cụ cơ bản DMB IMX/S 7 của Power-One) và được bảo vệ bằng vỏ nhựa trong suốt, tạo thành mô-đun APF195 hoàn chỉnh.

Là thành phần cung cấp điện hỗ trợ cho hệ thống giá đỡ dòng Vibro-Meter VM 600, APF195 thường được lắp đặt trên thanh ray DIN bên trong tủ điều khiển chứa (các) giá đỡ. Nó được sử dụng để cung cấp nguồn điện hoạt động ổn định ±24 VDC hoặc 24 VDC cho phần cứng bên ngoài nằm bên ngoài giá đỡ, chẳng hạn như bộ cách ly điện loại GSI. Phương pháp lắp ray DIN giúp đơn giản hóa việc tích hợp và mở rộng hệ thống.

204-195-000-021 là số đặt hàng chính hiện tại cho APF195, thay thế cho phiên bản 011 trước đó. So với phiên bản 011, phiên bản 021 duy trì khả năng tương thích hoàn toàn về hiệu suất điện và giao diện cơ học, đồng thời có khả năng kết hợp tối ưu hóa trong quy trình sản xuất, lựa chọn thành phần hoặc cập nhật chứng nhận, đảm bảo độ tin cậy và ổn định nguồn cung lâu dài. Mô hình này được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống giám sát độ rung trong sản xuất điện, hóa dầu, luyện kim, vận tải đường sắt và các ngành công nghiệp khác, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho cả dự án mới và bảo trì hệ thống hiện có.

---

II. Các tính năng và lợi ích chính

1. Dải điện áp đầu vào rộng và độ tin cậy cao

• Dải điện áp đầu vào rộng (9,4 đến 36,0 VDC): Thích ứng với nhiều môi trường nguồn DC khác nhau như hệ thống ắc quy 12V, 24V hoặc nguồn điện chỉnh lưu, duy trì đầu ra ổn định ngay cả khi điện áp đầu vào dao động.

• Thiết kế có độ tin cậy cao: Dựa trên nền tảng hoàn thiện của dòng Power-One IMX 7, có từ tính phẳng tích hợp và công nghệ gắn trên bề mặt tự động mà không cần kết nối dây bên trong, giúp nâng cao đáng kể độ tin cậy và tính nhất quán.

• Hiệu suất cao (Điển hình >80%): Giảm tiêu tán điện năng và tăng nhiệt độ, kéo dài tuổi thọ sử dụng và giảm thiểu tác động nhiệt lên các thiết bị khác trong tủ điều khiển.

• MTBF cao: Theo tiêu chuẩn MIL-HDBK-217F, trong điều kiện cố định trên mặt đất ở nhiệt độ 40°C, MTBF có thể vượt quá 248.000 giờ, phù hợp để hoạt động liên tục trong thời gian dài.

2. Đầu ra kép cách ly và cấu hình linh hoạt

• Hai đầu ra 24 VDC: Mỗi đầu ra có thể cung cấp 0,13 A độc lập, cho phép cấp nguồn độc lập cho hai thiết bị cần nguồn 24 V.

• Đầu ra cách ly điện: Cách ly điện được cung cấp giữa hai đầu ra cũng như giữa đầu vào và đầu ra (điện áp cách ly đầu vào/đầu ra 1,5 kVDC), tăng cường độ an toàn của hệ thống và cho phép cấu hình đầu ra linh hoạt (kết nối nối tiếp hoặc nguồn cung cấp ± đối xứng).

• Khả năng kết nối song song: Hai đầu ra có thể được kết nối song song trực tiếp (không cần điốt bên ngoài), cung cấp tổng dòng điện đầu ra tối đa 0,26 A / 6,2 W để đáp ứng nhu cầu của các thiết bị có công suất cao hơn.

• Phân phối tải linh hoạt: Các bộ đầu ra kép hỗ trợ phân phối tải linh hoạt, cho phép người dùng tự do phân bổ nguồn điện giữa hai đầu ra dựa trên điều kiện tải thực tế.

3. Chức năng bảo vệ toàn diện

• Bảo vệ ngắn mạch đầu ra (Chế độ nấc): Khi xảy ra đoản mạch đầu ra, bộ chuyển đổi ngay lập tức tắt và cố gắng khởi động lại định kỳ (tần số thông thường 16,5 Hz, độ rộng xung 8,5 ms). Sau khi lỗi ngắn mạch được khắc phục, bộ chuyển đổi sẽ tự động tiếp tục hoạt động bình thường mà không cần can thiệp thủ công.

• Bảo vệ quá áp đầu ra: Điện áp đầu ra được giới hạn bởi điốt Zener để tránh làm hỏng tải hạ lưu do điện áp đầu ra cao bất thường do lỗi bên trong. Lưu ý rằng lớp bảo vệ này không được thiết kế để chịu được quá điện áp tác dụng từ bên ngoài.

• Bảo vệ tức thời đầu vào và phân cực ngược: Mạch triệt tiêu tức thời đầu vào tích hợp. Loại 20 IMX 7 có tính năng khóa quá áp (tắt ở khoảng 38 V), bảo vệ đầu vào lên đến 50 VDC. Trong trường hợp đầu vào phân cực ngược, diode bên trong sẽ dẫn điện; cầu chì tác động nhanh bên ngoài (khuyên dùng F2A) bảo vệ hiệu quả mạch bên trong.

• Giới hạn dòng khởi động đầu vào: Thiết kế điện dung đầu vào rất thấp giữ cho dòng khởi động ở mức thấp và có thể bị giới hạn hơn nữa bởi một điện trở nối tiếp bên ngoài.

4. Khả năng thích ứng môi trường cấp công nghiệp

• Phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng (-40 đến 85°C): Hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt mà không bị giảm công suất, thích hợp cho tủ ngoài trời hoặc môi trường không được kiểm soát nhiệt độ.

• Chống rung và sốc: Tuân thủ các tiêu chuẩn IEC 60068-2-6 (rung) và IEC 60068-2-27 (sốc), phù hợp cho các ứng dụng chịu rung động như vận tải, đường sắt và máy móc công nghiệp.

• Khả năng chịu nhiệt ẩm: Đạt thử nghiệm IEC 60068-2-3 (trạng thái ổn định nhiệt ẩm), hoạt động đáng tin cậy trong môi trường có độ ẩm cao.

• Không có thiết kế giảm công suất: Không yêu cầu giảm công suất trên toàn bộ phạm vi nhiệt độ vận hành, đơn giản hóa thiết kế hệ thống.

5. Thiết kế nhỏ gọn và lắp đặt đường ray DIN tiêu chuẩn

• Lắp đặt thanh ray DIN tiêu chuẩn TH 35: Tuân thủ EN 50022 / IEC 60715, tạo điều kiện lắp đặt và tích hợp nhanh chóng trong tủ điều khiển.

• Kích thước nhỏ gọn (50 × 72 × 97 mm): Chiếm không gian tối thiểu, phù hợp với các tủ điều khiển có không gian hạn chế.

• Vỏ bảo vệ trong suốt: Bảo vệ bộ chuyển đổi bên trong và hệ thống dây điện đồng thời cho phép quan sát các chỉ báo trạng thái (nếu có).

6. Chứng nhận an toàn quốc tế

• Tuân thủ IEC/EN 60950 và UL 1950: Đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn cho thiết bị công nghệ thông tin, cung cấp cách điện bổ sung và đầu ra SELV.

• Chứng nhận UL và CSA: Chứng nhận UL 1950 và CAN/CSA C22.2 No.950-95 cho thị trường Bắc Mỹ.

• Đánh dấu CE: Tuân thủ các yêu cầu của Chỉ thị Điện áp thấp và Chỉ thị EMC của EU.

• Chứng nhận EAC: Phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật của Liên minh Hải quan Á-Âu TR CU 004/2011 và TR CU 020/2011.

7. Tương thích điện từ (EMC)

• Phát thải bức xạ và dẫn điện thấp: Tuân thủ các yêu cầu EN 55022 Loại B, phù hợp với hầu hết các môi trường công nghiệp mà không cần bộ lọc bổ sung.

• Khả năng miễn dịch cao: Tuân thủ các tiêu chuẩn IEC/EN 61000-4-2, -3, -4, -5, -6, thể hiện khả năng triệt tiêu tuyệt vời chống phóng tĩnh điện, trường điện từ tần số vô tuyến, chuyển tiếp/bùng nổ điện nhanh, đột biến và nhiễu dẫn điện.

• Tùy chọn bộ lọc bên ngoài: Đối với các ứng dụng đòi hỏi khắt khe hơn (ví dụ: IEC/EN 61000-4-5 Cấp 2), cuộn cảm và tụ điện bên ngoài có thể được thêm vào để tăng cường bảo vệ.

  
  

---

III. Ứng dụng điển hình

Tận dụng phạm vi đầu vào rộng, đầu ra kép cách ly, độ tin cậy cao và lắp ray DIN, APF195 204-195-000-021 chủ yếu được sử dụng trong các tình huống sau:

• Bộ nguồn đồng hành hệ thống giá đỡ dòng VM600: Cung cấp nguồn điện hoạt động ±24 VDC hoặc 24 VDC cho các bộ cách ly điện loại GSI bên ngoài (ví dụ: dòng GS112x) nằm bên ngoài giá đỡ. Đây là ứng dụng cốt lõi cho APF195.

• Hệ thống giám sát tình trạng máy móc: Cung cấp nguồn phụ 24 V ổn định cho bộ điều hòa tín hiệu cảm biến, bộ thu thập dữ liệu, mô-đun I/O từ xa, v.v.

• Tủ điều khiển và tự động hóa công nghiệp: Nguồn điện tập trung cho các thiết bị 24 V như PLC, bộ chuyển đổi giao diện, mô-đun rơle và đèn báo.

• Cơ sở phát điện và truyền tải/phân phối điện: Cung cấp nguồn điện đáng tin cậy cho hệ thống giám sát độ rung, thiết bị giám sát phóng điện cục bộ, v.v., trong các nhà máy điện và trạm biến áp.

• Các cơ sở hóa dầu và dầu khí: Đóng vai trò là nguồn cung cấp điện giai đoạn đầu cho các nguồn cung cấp điện an toàn nội tại cung cấp năng lượng cho thiết bị giám sát trong khu vực nguy hiểm (thông qua các rào cản an toàn).

• Vận tải đường sắt và Thiết bị trên tàu: Thích hợp cho các ứng dụng di động chạy bằng pin hoặc chịu sự dao động điện áp đáng kể, chẳng hạn như hệ thống giám sát rung động đầu máy toa xe.

• Kỹ thuật hàng hải và ngoài khơi: Cung cấp nguồn điện ổn định cho hệ thống giám sát trên tàu, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về môi trường.

• Bảo trì hệ thống cũ và phụ tùng thay thế: Đóng vai trò thay thế cho các phiên bản 011 đầu tiên, đảm bảo tính nhất quán của hệ thống.

  
  

---

IV. Công nghệ cốt lõi và chi tiết chức năng

1. Nền tảng hiệu suất cao dựa trên dòng Power-One IMX 7

Cốt lõi của APF195 là bộ chuyển đổi DC-DC 20 IMX 7-24-24-9 7 Watt do Power-One Ltd sản xuất. Dòng IMX 7 là dòng mô-đun nguồn có độ tin cậy cao được thiết kế cho các ứng dụng công nghiệp và giao thông vận tải, có các đặc tính kỹ thuật sau:

1.1 Cấu trúc liên kết Flyback SW ở chế độ hiện tại

Việc sử dụng cấu trúc liên kết flyback được điều khiển bằng chế độ hiện tại (Điều chế độ rộng xung) mang lại một số lợi thế:

• Phản hồi động nhanh: Phản ứng nhanh với các biến đổi điện áp đầu vào và tải, giảm thiểu biến động điện áp đầu ra.

• Giới hạn dòng điện theo chu kỳ: Tính năng giới hạn dòng điện theo chu kỳ tích hợp bảo vệ hiệu quả các công tắc nguồn và máy biến áp.

• Bù vòng lặp đơn giản hóa: Điều khiển chế độ hiện tại giúp đơn giản hóa thiết kế vòng phản hồi và tăng cường độ ổn định.

1.2 Từ tính phẳng tích hợp

Dòng IMX 7 sử dụng máy biến áp và cuộn cảm phẳng tích hợp, mang lại lợi ích so với từ tính quấn dây truyền thống:

• Tính nhất quán và khả năng lặp lại cao: Sản xuất tự động đảm bảo hiệu suất nhất quán trên các mô-đun.

• Độ tự cảm rò rỉ thấp và EMI thấp: Cấu trúc phẳng làm giảm độ tự cảm rò rỉ và các thông số ký sinh, làm giảm EMI.

• Kích thước nhỏ gọn: Từ tính phẳng cho phép chiếm diện tích tổng thể nhỏ hơn và mật độ năng lượng cao hơn.

1.3 Công nghệ phản hồi từ

Đối với các thiết bị đầu ra kép (chẳng hạn như 20 IMX 7-24-24-9), điện áp đầu ra được giám sát thông qua một cuộn dây biến áp riêng biệt nằm gần các cuộn dây thứ cấp và đưa trở lại mạch điều khiển phía sơ cấp thông qua một biến áp xung. Kỹ thuật phản hồi từ tính này mang lại những lợi thế so với phản hồi của bộ ghép quang:

• Độ tin cậy cao hơn: Loại bỏ bộ ghép quang, tránh các vấn đề liên quan đến lão hóa, chênh lệch nhiệt độ và tuổi thọ.

• Hiệu suất cách ly vượt trội: Máy biến áp xung cung cấp khả năng cách ly điện vốn có mà không yêu cầu các thành phần cách ly bổ sung.

• Phạm vi nhiệt độ rộng: Phản hồi từ vẫn ổn định trên toàn bộ phạm vi nhiệt độ hoạt động.

1.4 Thiết kế hiệu quả cao

Dòng IMX 7 duy trì hiệu suất cao (thường >80%) trên toàn bộ dải điện áp đầu vào, đạt được thông qua:

• Công tắc nguồn tổn thất thấp: Sử dụng MOSFET có RDS(on)RDS(on) điện trở thấp.

• Thiết kế máy biến áp được tối ưu hóa: Giảm thiểu tổn thất lõi và tổn thất đồng.

• Chỉnh lưu đồng bộ (ở một số kiểu máy): Mặc dù không được nêu rõ ràng cho 20 IMX 7-24-24-9, hiệu suất tổng thể vẫn ở mức cao.

2. Cấu hình song song đầu ra và linh hoạt

Một trong những tính năng đáng chú ý nhất của APF195 là hai đầu ra của nó có thể song song trực tiếp mà không cần điện trở hoặc điốt chia sẻ dòng điện bên ngoài. Điều này được kích hoạt nhờ thiết kế bên trong của dòng IMX 7:

2.1 Nguyên lý hoạt động song song

Khi hai đầu ra song song, mạch giới hạn dòng điện của bộ chuyển đổi (được điều khiển phía sơ cấp) sẽ giới hạn tổng công suất đầu ra ở khoảng 7 W. Vì cả hai điện áp đầu ra đều được điều chỉnh ở cùng một giá trị (24 V) nên chúng sẽ tự động chia sẻ dòng điện tải. Trong thực tế, tổng dòng điện đầu ra sau khi song song có thể đạt 0,26 A, với tổng công suất là 6,2 W, tiệm cận công suất đầu ra tối đa của bộ chuyển đổi.

2.2 Ghi chú ứng dụng song song

• Không cần điốt bên ngoài: Mặc dù việc song song không yêu cầu điốt bên ngoài, nhưng nếu cần dự phòng hoặc chặn dòng điện ngược, điốt Schottky có thể được nối nối tiếp trong mỗi dây dẫn dương đầu ra. Tuy nhiên, điện áp này giảm và tiêu tán điện năng. Trong các ứng dụng APF195 tiêu chuẩn, điều này thường không cần thiết.

• Hành vi khởi động: Dòng khởi động sau khi song song có thể cao hơn một chút so với một đầu ra, nhưng chức năng khởi động mềm của bộ chuyển đổi đảm bảo khởi động trơn tru.

• Chia sẻ dòng điện: Do sự thay đổi tham số bên trong, sự phân bổ dòng điện giữa hai đầu ra có thể không hoàn toàn bằng nhau nhưng thiết kế đảm bảo sự khác biệt nằm trong giới hạn chấp nhận được đối với hầu hết các ứng dụng.

2.3 Phân phối tải linh hoạt

Đối với các thiết bị đầu ra kép, dòng IMX 7 hỗ trợ phân phối tải linh hoạt, nghĩa là một đầu ra có thể thay đổi từ 0% đến 150% công suất danh định trong khi đầu ra còn lại tiếp tục hoạt động bình thường (miễn là tổng công suất không vượt quá 7 W). Điều này có nghĩa là một đầu ra của APF195 có thể bị quá tải trong thời gian ngắn (ví dụ: 0,2 A) trong khi đầu ra kia được tải nhẹ, miễn là tổng công suất vẫn dưới 6,2 W. Đặc tính này mang lại sự thuận tiện khi xử lý các tải không đối xứng.

3. Cơ chế bảo vệ chi tiết

3.1 Bảo vệ chuyển tiếp và phân cực ngược đầu vào

Loại 20 IMX 7 tích hợp mạch khóa quá áp tích hợp. Khi điện áp đầu vào vượt quá khoảng 38 V, bộ chuyển đổi sẽ tự động tắt, bảo vệ các mạch bên trong khỏi hư hỏng điện áp quá mức. Đầu vào có thể chịu được điện áp lên tới 50 VDC mà không bị hư hỏng.

Đối với điện áp nhất thời cao hơn (ví dụ: mức tăng ±2 kV theo yêu cầu của IEC/EN 61000-4-5 Cấp 2), nên thêm một mạch lọc bên ngoài ở đầu vào, bao gồm một cuộn cảm và một tụ điện, như trong Hình 1. Đối với loại 20 IMX 7, cũng cần có một điốt triệt tiêu tức thời (ví dụ: Motorola 1.5KE39A) được kết nối song song với đầu vào.

Bảo vệ phân cực ngược đầu vào: Khi điện áp đầu vào bị đảo ngược, diode triệt tiêu bên trong sẽ dẫn về phía trước, tạo ra dòng điện lớn. Phải sử dụng kết hợp cầu chì tác động nhanh bên ngoài (khuyến nghị F2A), làm cho cầu chì nổ và do đó bảo vệ bộ chuyển đổi. Nếu không có cầu chì, phân cực ngược có thể làm hỏng bộ chuyển đổi.

3.2 Bảo vệ ngắn mạch đầu ra (Chế độ nấc)

Chức năng bảo vệ đoản mạch đầu ra của APF195 sử dụng 'Chế độ Hiccup'. Khi phát hiện đoản mạch đầu ra, bộ chuyển đổi sẽ tắt ngay đầu ra, đợi khoảng 60 mili giây rồi thử khởi động lại. Nếu hiện tượng đoản mạch vẫn tiếp diễn, thiết bị sẽ tắt lại và lặp lại chu kỳ này (tần số điển hình là 16,5 Hz, độ rộng xung 8,5 ms). Dòng ngắn mạch trung bình ở chế độ này rất thấp (thấp hơn nhiều so với dòng định mức), do đó không gây ra ứng suất nhiệt cho bộ chuyển đổi. Sau khi lỗi ngắn mạch được khắc phục, bộ chuyển đổi sẽ tiếp tục hoạt động bình thường trong chu kỳ khởi động lại tiếp theo, với điện áp đầu ra tăng ổn định mà không bị vọt lố.

3.3 Bảo vệ quá áp đầu ra

Cả hai đầu ra của APF195 đều được bảo vệ chống quá điện áp bằng điốt Zener. Đối với các thiết bị đầu ra kép, diode bảo vệ thường chỉ được kết nối qua đầu ra thứ hai. Tuy nhiên, do hai đầu ra nối tiếp nhau (thông qua khớp nối biến áp), nếu điện áp đầu ra trên một trong hai đầu ra tăng bất thường thì diode bảo vệ sẽ kích hoạt. Nguyên lý hoạt động của nó là: nếu vòng điều khiển phản hồi bị lỗi khiến điện áp đầu ra tăng cao hơn điện áp đánh thủng của diode Zener thì diode sẽ bị hỏng và đi vào trạng thái đoản mạch, từ đó kẹp điện áp đầu ra ở mức an toàn. Mục đích chính của việc bảo vệ này là để ngăn ngừa quá điện áp do lỗi bên trong bộ chuyển đổi gây ra, không chịu được quá điện áp tác dụng từ bên ngoài.

3.4 Chức năng ức chế

Đầu vào ức chế (chân 3) của APF195 cho phép điều khiển từ xa (các) đầu ra thông qua tín hiệu logic bên ngoài. Chức năng này đang hoạt động ở mức thấp:

• Khi chân 3 được kết nối với Vi- (đầu vào âm) hoặc mức logic thấp (0 đến 0,8 V) được áp dụng, đầu ra sẽ được bật (hoạt động bình thường).

• Khi chân 3 được để mở hoặc mức logic cao (2,4 V tính đến điện áp đầu vào) được áp dụng, đầu ra bị ức chế (tắt).

Nếu không sử dụng chức năng ức chế thì chân 3 phải được nối với Vi-; nếu không, đầu ra sẽ vẫn bị tắt. Chức năng ức chế rất hữu ích trong các ứng dụng yêu cầu khởi động theo trình tự, tắt máy cưỡng bức khi có lỗi hoặc chế độ tiết kiệm điện.

4. Thiết kế có độ tin cậy và thích ứng với môi trường

4.1 Vận hành và quản lý nhiệt độ rộng

APF195 hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ -40°C đến +85°C mà không giảm công suất. Đây là thiết kế tản nhiệt cẩn thận của dòng IMX 7:

• Hiệu suất cao: Giảm tiêu tán năng lượng bên trong, giảm thiểu sự gia tăng nhiệt độ.

• Không có vật liệu làm bầu: Các mô-đun không sử dụng vật liệu làm bầu bên trong mà dựa vào làm mát đối lưu không khí. Điều này tránh được các vấn đề căng thẳng do vật liệu bầu gây ra trong quá trình luân nhiệt.

• Thiết kế đối xứng về nhiệt: Các bộ phận tạo nhiệt chính được phân bổ đều để ngăn chặn các điểm nóng.

• Giám sát nhiệt độ vỏ máy: Nên xác minh rằng nhiệt độ vỏ máy TCTC đo được tại điểm đo được chỉ định không vượt quá 95°C (phiên bản tiêu chuẩn) hoặc 105°C (tùy chọn -8) ở nhiệt độ môi trường tối đa. Người dùng phải đảm bảo TCTC duy trì ở mức dưới giá trị tối đa được chỉ định trong mọi điều kiện hoạt động.

4.2 Thiết kế chống rung và sốc

APF195 đã vượt qua các bài kiểm tra nghiêm ngặt như IEC 60068-2-6 (rung) và IEC 60068-2-27 (sốc), khiến nó phù hợp với môi trường chịu áp lực cơ học. Thiết kế cơ khí của nó bao gồm:

• Gắn bề mặt hoàn toàn tự động: Tất cả các thành phần được hàn chắc chắn vào một PCB duy nhất mà không cần kết nối dây bên trong, loại bỏ nguy cơ đứt dây do rung.

• Lỗ lắp vỏ: Đối với môi trường có độ rung cực cao, bản thân mô-đun IMX 7 đã có các lỗ trên vỏ để lắp vít, điều này có thể tăng cường hơn nữa khả năng cố định cơ học (mặc dù APF195 gắn trên thanh ray DIN là đủ cho hầu hết các ứng dụng công nghiệp).

4.3 MTBF và độ tin cậy lâu dài

Theo tiêu chuẩn MIL-HDBK-217F, trong điều kiện Cố định trên mặt đất ở 40°C, MTBF cho 40 IMX 7-15-15 là 248.000 giờ (khoảng 28 năm). MTBF cho 20 IMX 7-24-24-9 được sử dụng trong APF195 dự kiến ​​sẽ ở mức tương tự. Độ tin cậy cao này bắt nguồn từ:

• Giảm công suất thành phần: Các thành phần chính được vận hành dưới giá trị định mức, kéo dài tuổi thọ.

• Kiểm tra nghiêm ngặt tại nhà máy: Mỗi bộ chuyển đổi đều trải qua kiểm tra độ bền điện, kiểm tra chức năng và sàng lọc cháy nổ.

• Hệ thống chất lượng ISO 9001: Sản xuất tuân thủ tiêu chuẩn ISO 9001.

5. Yêu cầu về an toàn và lắp đặt

5.1 Mạch đầu ra SELV

Trong điều kiện lắp đặt chính xác và với điều kiện nguồn điện phía trước đáp ứng các yêu cầu cách ly, mạch đầu ra của APF195 có thể được coi là mạch SELV (Điện áp cực thấp an toàn) theo tiêu chuẩn IEC/EN 60950. Điều này có nghĩa là điện áp đầu ra dưới 60 VDC và có cách ly thích hợp với điện áp nguy hiểm, cho phép người vận hành truy cập an toàn.

Để đạt được đầu ra SELV, phải đáp ứng một trong các điều kiện sau trong quá trình cài đặt:

• Tùy chọn A: Nguồn điện AC-DC mặt trước cung cấp cách điện cơ bản và điện áp đầu ra ≤60 V. Mạch đầu ra được nối đất. APF195 cung cấp khả năng cách nhiệt khi vận hành. Cần có cầu chì đầu vào và điốt Zener đầu ra (đã được tích hợp sẵn).

• Tùy chọn B: Nguồn điện AC-DC phía trước cung cấp cách điện kép hoặc tăng cường và điện áp đầu ra ≤60 V. Mạch đầu ra được nối đất. APF195 cung cấp khả năng cách nhiệt khi vận hành.

• Tùy chọn C: Đầu ra nguồn điện phía trước là mạch TNV-2 (yêu cầu nối đất). APF195 cung cấp cách điện bổ sung dựa trên điện áp đầu vào tối đa của nó.

5.2 Yêu cầu cầu chì đầu vào

Để ngăn dòng điện quá mức chạy qua đường dây cung cấp đầu vào trong trường hợp ngắn mạch qua đầu vào bộ chuyển đổi hoặc phân cực ngược, phải lắp cầu chì tác động nhanh bên ngoài vào đường dây đầu vào không nối đất (thường là đường dây dương). Meggitt khuyến nghị:

• 20 IMX 7 (APF195): Loại tác dụng nhanh F2A/250V.
  Cầu chì phải được đặt càng gần đầu vào của bộ chuyển đổi càng tốt. Đối với các ứng dụng UL, cầu chì phải được liệt kê trong danh sách UL.

5.3 Ghi chú cài đặt

• Gắn thanh ray DIN: Gắn APF195 lên thanh ray TH 35, đảm bảo chốt được cố định chắc chắn.

• Đấu dây: Kết nối dây đầu vào và đầu ra thông qua các chân PCB. Nên sử dụng các khối đầu cuối phù hợp để có kết nối đáng tin cậy.

• Kiểm tra độ bền điện: Kiểm tra độ bền điện đầu vào/đầu ra (1,5 kVDC) được thực hiện tại nhà máy. Thử nghiệm này không được lặp lại ở hiện trường vì nó có thể làm hỏng bộ chuyển đổi và làm mất hiệu lực bảo hành.

• Bảo vệ chất tẩy rửa: Mô-đun không được bịt kín; ngăn chặn chất lỏng làm sạch xâm nhập vào vỏ bọc.

• Yêu cầu về khoảng cách: Đảm bảo có đủ không gian xung quanh mô-đun để tản nhiệt và đi dây cũng như đáp ứng khoảng cách đường rò và khe hở.

  
  

---

V. Hướng dẫn đăng ký và khuyến nghị lựa chọn

1. Hướng dẫn ứng dụng song song

Khi cần dòng điện cao hơn, hai đầu ra của APF195 có thể song song:

• Phương thức kết nối: Kết nối Vo1+ với Vo2+ và Vo1- với Vo2-. Kết nối tải giữa các cực dương và cực âm song song.

• Không cần biện pháp chia sẻ dòng điện: Thiết kế bên trong đảm bảo chia sẻ dòng điện tự động.

• Tổng công suất đầu ra: 0,26 A / 6,2 W.

• Lưu ý: Sau khi song song, tổng công suất đầu ra không được vượt quá 6,2 W và điện áp đầu ra vẫn là 24 V.

2. Tính toán công suất cho khả năng tương thích dòng GSI12x

3. Đề xuất quyết định lựa chọn

3.1 Định vị trong Dòng APF

APF195 là model có công suất thấp nhất trong dòng APF (6,2 W), được thiết kế để cấp nguồn cho các thiết bị bên ngoài có công suất thấp. Dòng APF cũng bao gồm:

• APF196: 24 VDC 3 A (72 W), dành cho yêu cầu công suất cao hơn.

• APF197: 24 VDC 5 A (120 W).

• APF198: 24 VDC 7,5 A (180 W).

• APF200/201/202: Phiên bản có chứng nhận Ex.

Người dùng nên chọn model phù hợp dựa trên tổng mức tiêu thụ điện của tải và liệu có cần chứng nhận Ex hay không. APF195 được thiết kế đặc biệt cho các thiết bị tiêu thụ điện năng thấp như bộ cách ly điện dòng GS1xx.

3.2 Lựa chọn dự án mới

Đối với các dự án mới cần nguồn điện cho 1-2 thiết bị GSI12x hoặc các thiết bị 24 V khác có tổng mức tiêu thụ ≤6,2 W và với nguồn điện đầu vào 9,4-36 VDC, APF195 204-195-000-021 là lựa chọn lý tưởng. Việc gắn ray DIN và kích thước nhỏ gọn của nó tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích hợp vào tủ điều khiển.

3.3 Bảo trì hệ thống kế thừa

Đối với các hệ thống sử dụng phiên bản APF195 011 cũ hơn, phiên bản 021 là sự thay thế trực tiếp. Trước khi đặt hàng, hãy xác nhận tính tương thích của kích thước lắp đặt và giao diện điện (thường chúng giống hệt nhau). Nên xác minh khả năng tương thích với Meggitt.

3.4 Những cân nhắc về tuân thủ Ex

Mặc dù bản thân APF195 thường không được sử dụng trực tiếp trong khu vực nguy hiểm (nó thường được lắp đặt trong tủ khu vực an toàn), nhưng nó cung cấp năng lượng cho thiết bị an toàn nội tại nằm trong khu vực nguy hiểm (ví dụ: cảm biến thông qua hàng rào an toàn). Do đó, các chứng nhận riêng của APF195 (chẳng hạn như IEC/EN 60950) là cần thiết để đảm bảo tuân thủ tổng thể hệ thống.

3.5 Chiến lược phụ tùng thay thế

Đối với người dùng có nhiều hệ thống VM600, việc dự trữ một số bộ APF195 là hợp lý vì đây là mô-đun nguồn bên ngoài phổ biến có thể cấp nguồn cho nhiều bộ GSI khác nhau. Số lượng phụ tùng phải được xác định dựa trên số lượng và sự phân bổ của các đơn vị GSI trong hệ thống.