色婷婷AⅤ一区二区三区|亚洲精品第一国产综合亚AV|久久精品官方网视频|日本28视频香蕉

          新聞中心

          EEPW首頁 > 電源與新能源 > 設(shè)計應(yīng)用 > XY·CN總線通信系統(tǒng)的電源系統(tǒng)設(shè)計

          XY·CN總線通信系統(tǒng)的電源系統(tǒng)設(shè)計

          作者: 時間:2012-06-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          總線是一種低成本的、一點對多點的現(xiàn)場總線,該系統(tǒng)的優(yōu)勢之一是其無與倫比的節(jié)電優(yōu)勢,要發(fā)揮該優(yōu)勢,就要注意各部分的電源設(shè)計方法??偩€電壓在12~36 V范圍系統(tǒng)均能正常工作,對不同的應(yīng)用可選用不同的工作電壓,本文將全面論述其系統(tǒng)的電源設(shè)計原理及方法。

          1 總線電壓的選取

          1.1 距離影響

          標準XY001組成的從站接收電路的極限工作電壓為10.5 V,總線使用RVl.5雙絞線為介質(zhì),其千米阻抗為30Q左右,我們只有考慮系統(tǒng)在最大工作電流下末端電壓大于10.5 V即可。如果供電時間比為3:5(有3/5的時間供申),則總線電壓計算公式如下:


          XY·CN總線通信系統(tǒng)的電源系統(tǒng)設(shè)計


          N為節(jié)點個數(shù),L為雙絞線長的,Ii為i節(jié)點電流。

          按以上公式,如果將所有節(jié)點設(shè)備均安裝在2000 m處標準系統(tǒng),總線最大輸出電流為:

          (24—10.5)/(0.05*2C)00)=O.135(A)=135(mA)

          也就是說標準系統(tǒng)在監(jiān)視狀態(tài)下(130 mA),可全部工作在2000 m處。該計算也可以看出,系統(tǒng)是不能這樣應(yīng)用的,因為設(shè)備動作后會使靜態(tài)電流增大。

          1.2 設(shè)備功耗影響

          總線為主機供電方式,為設(shè)計需要備電工作的系統(tǒng)提供了極大的方便。但一些系統(tǒng)功耗較大,這時總線電壓的選用就會完全考慮滿足系統(tǒng)對電源功率的要求。如食堂、快餐店售飯系統(tǒng),消防的報警顯示系統(tǒng),這些系統(tǒng)均需要為設(shè)備提供大的電壓功率。

          為解決這種系統(tǒng)對電源功率的要求,我們可以選用36V系統(tǒng),以售飯系統(tǒng)為例說明的功率系統(tǒng)的設(shè)計方法:售飯機主要功耗是啟動16只中型數(shù)碼LED,其驅(qū)動最大電流達220 mA,啟動射頻卡可采用與數(shù)碼管分時驅(qū)動的辦法解決,因此按200 mA的平均電流計算。電源部分使用由MC34063芯片組成的低成本開關(guān)電源,按效率80%計算,25 V輸入電壓下(5 V為總線損耗),輸入電流為200/((25/3)*0.8)=30 mA。將總電流控制在600mA之內(nèi),每路總線可以安裝20臺售飯機。







          注意:總線入口換向及隔離二極管采用1N5819肖特基二極管。

          如果所有售飯機均在總線末端,要保持電壓25 V,使用RVl.5雙絞線該系統(tǒng)總線通信距離為5/(0.05*O.6)=160 m。[next]

          2 系統(tǒng)功率計算

          2.1 輸入設(shè)備

          多數(shù)的輸入設(shè)備直接使用XY001芯片的串聯(lián)穩(wěn)壓器供電,靜態(tài)功耗ISTAICT/O在O.6 mA左右,動作指示后的最大功耗IMAXI/O為1.5 mA左右。

          2.2 大功率控制設(shè)備

          由于該類節(jié)點設(shè)備功耗較高,多采用3 V系統(tǒng)及開關(guān)穩(wěn)壓電源,因此其功率計算要考慮由于長距離總線降壓引起的電流變化,以24 V系統(tǒng)計算,2 km的供電最大壓降達12 V,平均壓降達6 V,因此其平均的開關(guān)電源輸入電壓為24—2(電路損耗)一6=16 V,如果3 V系統(tǒng)需要使用200 mA顯示電流,按開關(guān)電源效率80%計算,總線供電電流IPOW為3×200×80%/16=30 mA。

          2.3 分時啟動設(shè)備

          由于設(shè)備是在控制器控制下分時啟動,只計算同時可啟動數(shù)量n的總電流n×ISIPTLME。

          2.3.1 偶然啟動設(shè)備

          使用自備電的短時供電設(shè)備,如聲光訊響器,由于該設(shè)備動作時不消耗總線能量,只需要計算其平均脈沖充電功耗ILITTIME即可。

          2.3.2 系統(tǒng)總功率計算

          主電功率一總線工作電壓×總線最大工作電流+控制器最大功率+充電功率。

          備電容量一要求靜態(tài)工作時間×靜態(tài)功率+要求終止工作后最大功率工作時間×最大功率。

          3 常用總線電壓的設(shè)計

          BUS系統(tǒng)備電設(shè)計非常簡便,只需要按系統(tǒng)對電源容量的要求總和在控制器上設(shè)計備電,因此低成本的大容量的鉛畜電池是備電的首選。

          3.1 系統(tǒng)框圖


          XY·CN總線通信系統(tǒng)的電源系統(tǒng)設(shè)計


          使用單輸出的AC開關(guān)電源與開關(guān)升壓電源輸出并聯(lián)作為電源輸出,因輸出并聯(lián),不能使用同步整流器,避免二輸出相互影響。

          鉛蓄電池的最高充電電壓要小于輸出電壓,這樣簡單的串聯(lián)開關(guān)恒流電路即可完成高效率充電。而備電穩(wěn)壓也只需要簡單的開關(guān)升壓穩(wěn)壓器即可,電壓系統(tǒng)設(shè)計簡單。

          3.2 AC220V開關(guān)電源

          完成交流到直流的電能轉(zhuǎn)換,電壓等于總線電壓,電流等于額定輸出電流的1.2倍。當(dāng)AC輸入電壓低于154V時,該電壓要輸出主電故障信號給控制電路,控制備電升壓電路工作,并在主電正常時關(guān)閉備電升壓,根據(jù)電池狀況對電池進行充電。

          3. 3 開關(guān)恒流充電電路

          該電源以主電直流輸出為輸入,恒流為電池充電,系統(tǒng)可在單片機控制下進行間歇式充電。還可以設(shè)計定期放電、充電,保證鉛蓄電池的壽命。

          3.4 開關(guān)升壓電路

          將電池電壓升壓穩(wěn)壓至電源輸出電壓,保證備電工作時輸出電壓的穩(wěn)定??刂齐娐吩陔姵仉妷旱陀陔姵刈畹洼敵鲭妷簳r自動關(guān)閉升壓電路以保證電池不會過放電損壞。


          XY·CN總線通信系統(tǒng)的電源系統(tǒng)設(shè)計


          3.5 電源控制

          總線對電壓要求不高,紋波小于200 mV即可正常工作,因此使用單片機的A/D采樣加輸出PWM控制開關(guān)管及可滿足要求,該系統(tǒng)的電池升壓及恒流開關(guān)電源不會同時工作,因此使用PICl6F690及可滿足電源管理要求。

          3.6 控制器控制電路電源

          使用常用的LM3478完成隔離電源設(shè)計,參考電路如圖4。選擇不同的MOS管后該系統(tǒng)輸出功率可達10 W以上。





          結(jié) 語

          XY·CN總線的電源系統(tǒng)是總線穩(wěn)定工作的重要保證。對于這樣復(fù)雜的現(xiàn)場控制系統(tǒng),其備電系統(tǒng)設(shè)計相對簡單,是您選擇該系統(tǒng)設(shè)計的一大優(yōu)勢。


          評論


          相關(guān)推薦

          技術(shù)專區(qū)

          關(guān)閉