1000W工业电源：设计与性能深度解析

在工业电源领域，一款性能卓越的电源产品对于保障设备稳定运行至关重要。今天，我们就来详细剖析一款1000W工业电源，从其特点、电气规格、机械规格、EMC安全等多个方面进行深入探讨。

文件下载：VPS1000-1012-R.pdf

一、产品特点

1. 紧凑设计

该电源尺寸为5 x 9.51 x 1.61英寸（127x 241.5x41 mm），高度小于1U，非常适合对空间要求较高的应用场景。

2. 输入特性

具备通用输入功能，输入电压范围为85 - 264 VAC/120 - 390 VDC，输入频率为47 - 63Hz，能适应不同的电源环境。

3. 功率特性

拥有峰值功率能力，可提供1200W的峰值功率达1ms，还具备5Vdc待机功能，内置12V风扇输出。

4. 其他特性

具备电流共享选项，支持N + 1冗余电源供应，采用单导线电流共享技术，内置OR-ing二极管/FET（- R后缀），适用于POE应用，输出电压范围高达58VDC。

二、电气规格

1. 输入参数

• 输入电压：85 - 264 VAC/120 - 390 VDC，通用输入。
• 输入频率：47 - 63Hz。
• 输入电流：120 VAC时最大11A，240 VAC时最大5.5A。
• 输入保护：在火线和零线均配备F16A/250 V保险丝。

2. 效率与功率因数

• 效率：120 VAC时典型值为88%，240 VAC时典型值为93%。
• 功率因数：120 VAC时为0.98，240 VAC时为0.95。

3. 输出参数

• 输出功率：1000W风扇冷却，峰值1200W（1ms）。
• 电压调节：线路调节为+/-0.5%，负载调节为+/-1%。
• 瞬态响应：负载从50%到100%变化时，偏差小于10%，恢复时间小于5ms。
• 上升时间：小于100ms。
• 设定点公差：+/-1%。
• 输出可调性：+/-3%。

4. 保护功能

• 过流保护：典型值为110%，采用HiccUp类型，可自动恢复。
• 过压保护：114%，锁存类型，需回收交流电源恢复。
• 短路保护：锁存类型，需回收交流电源恢复。
• 过温保护：主散热器温度在130 - 140°C时自动恢复。

5. 其他参数

• 电流共享：最多可并联3个电源（可选）。
• 开关频率：PFC转换器典型值为85kHz，谐振转换器典型值为100kHz。
• 工作温度：-40到+70°C，需参考降额曲线。
• 存储温度：-40到+85°C。
• 相对湿度：95%Rh，非冷凝。
• 海拔：工作时16,000 ft，非工作时40,000 ft。
• MTBF：3.37m小时，符合Telcordia - SR332 - issue 3标准。
• 隔离电压：输入到输出4000 VDC，输入到地2500 VDC。

三、不同型号输出参数

型号	类型	电压	最大负载	最小负载
VPS1000 - 1012	风扇冷却	12V	41.67 A	0.0A
VPS1000 - 1015	风扇冷却	15V	41.67A	0.0A
VPS1000 - 1024	风扇冷却	24V	41.67 A	0.0A
VPS1000 - 1030	风扇冷却	30V	33.33 A	0.0A
VPS1000 - 1048	风扇冷却	48V	20.83 A	0.0A
VPS1000 - 1058	风扇冷却	58V	17.24A	0.0A

四、引脚连接

引脚	连接说明
J1	AC LINE、NEUTRAL、EARTH
J2	+VE、-VE
J3	GND、5V AUX、PGPF、VS - 、VS + 、GND、RMT、CL2、CL1、LS
J10, J11（风扇输出）	+VE、-VE

五、机械规格

1. 连接器

• AC输入连接器（J1）：TE Connectivity的NC6 - P107 - 03。
• DC输出连接器（J2）：6 - 32英寸Screw Pan HD，可适配Ring Tongue Terminal AMP : 8 - 31886 - 1，16 AWG（最大）电线可压接。
• 信号连接器（J3）：Molex的22 - 23 - 2101，适配22 - 01 - 2107，引脚为08 - 50 - 0113。
• J10, J11（风扇输出）：TE Connectivity AMP Connectors，CONN HEADER VERT 2POS 2.54MM，MPN为640456 - 2，适配3 - 641535 - 2/ TE Connectivity AMP Connectors或0022013027 / MOLEX，压接08 - 50 - 0114/ MOLEX。

2. 尺寸与重量

尺寸为5.0x 9.51 x 1.61英寸（127x 241.5x41 mm），重量为1.3 kg。

六、EMC安全

该电源在电磁兼容性和安全方面表现出色，各项参数均符合相关标准：	参数	条件/描述	标准
传导发射	EN 55032	Class B
辐射发射	EN 55032	Class A（Class B需外部磁芯K5B RC 25x12x15 - M或等效）
输入电流谐波	EN61000 - 3 - 2	Class A
电压波动和闪烁	EN61000 - 3 - 3	符合
ESD抗扰度	EN 61000 - 4 - 2	A
辐射场抗扰度	EN61000 - 4 - 3	A
电快速瞬变抗扰度	EN 61000 - 4 - 4	A
浪涌抗扰度	EN 61000 - 4 - 5	A
传导抗扰度	EN 61000 - 4 - 6	A
磁场抗扰度	EN61000 - 4 - 8	A
电压暂降、中断	EN 61000 - 4 - 11	A&B

同时，该电源获得了CE认证，符合LVD指令，通过了Nemko、UL、C - UL等认证，安全标准为IEC/EN62368 - 1, ED 2、UL62368、CSA C22 - 2 NO - 62368 - 1等。

七、信号说明

1. 电源良好/电源故障信号

延迟为0.1 s到0.5 s，电源良好时为TTL信号，主输出达到设定值的90%后变高；电源故障时，在交流电源关闭且主输出降至设定值的90%之前至少1ms变低。

2. 远程感应

可补偿200 mV的压降。

3. 远程开/关

J3的引脚6和引脚7可用于远程开/关，短接引脚6和引脚7可启用主输出，断开则禁用。同时，引脚7上的+5V可关闭主输出。

4. OCP极限设置

需短接J3的引脚8和引脚9。

八、降额曲线

不同输出电压的降额曲线有所不同，在30 - 50 °C之间，降额率为0.833%/°C；高于50 °C时，降额率为2.5%/°C。在实际应用中，工程师们需要根据具体的工作温度和输出电压来合理使用电源，以确保其性能稳定。

九、电流共享安装与设置

1. 安装要点

在系统中安装和设置并联电源时，所有电源必须使用单个远程感应点，且电源之间的远程感应电压必须调整到1%以内，以确保电源在1%的捕获窗口内，否则电流共享效果不佳。

2. 设置步骤

1. 将负载电缆连接到每个电源的输出端。
2. 以双绞线方式将远程感应线连接到负载，所有并联电源必须使用共同的远程感应点。
3. 连接所有电源J3连接器上的“LS”信号（引脚10）。
4. 将每个电源的远程感应电压调整到额定输出电压的1%以内，或重新调整到所需的设定点（调整时需关闭其他并联电源）。
5. 可通过霍尔效应直流电流探头监测每个电源的输出电流来验证电源之间的电流共享情况，电源应在总负载电流的10%以内进行共享。
6. 三个单元并联时的最大推荐功率输出为2700W。电流共享电路的捕获窗口电压为额定输出电压的+/- 1%，若其中一个电源的输出远程感应电压调整到1%窗口之外，电源将无法实现良好的电流共享。

这款1000W工业电源在设计上充分考虑了工业应用的各种需求，具备多种功能和良好的性能表现。电子工程师们在实际应用中，需要根据具体的使用场景和要求，合理选择和使用该电源，以确保设备的稳定运行。大家在使用这类电源时，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。