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明緯數字電源新展望– DRP/DBR-3200系列與結合CMU系統電源應用

2019年06月25日

1. 數字電源

(1) 數字電源的優勢
傳統電源供應器是以模擬控制為主,其優點是低成本、電路簡單與反應快。然而,模擬源也有不少缺點,譬如應用限制、僅能提供特定功能、難以藉由簡單接口來整合復雜的電源系統及控制回路補償不易調整等。數字電源具有可程序化電源管理接口,可藉由軟件來設定不同的操作模式與控制參數,以滿足來自于不同應用的需求。下表1為數字電源與模擬電源的比較,藉此可以了解數字電源的優點。
表1: 數字電源與模擬電源之比較


數字電源模擬電源
效率
功率密度
產品尺寸
零件數
可靠度優良一般
人機界面
控制/監控容易困難

 
(2) DRP/DBR-3200系列數字電源

  1. 系列機種為1U高的薄型設計、功率密度高達37W/立方英吋、內建PMBus與CANBus (選購)協議及可并聯使用的高效率電源。DRP/DBR-3200系列機種更提供最大的設計彈性,多項內建功能,包括三階段可調變充電曲線(DBR-3200)、可程序化輸出(PV & PC)、主動式均流設計、可遠程開/關電源控制、輔助輸出與熱插入功能等。如圖1所示為單機電源模塊; 圖2所示為機架系統電源。表2為系列機型說明表。

表2: 系列機型說明

機型名稱說明備注
DRP-3200Rack power一機箱裝四臺。
DBR-3200Rack charger一機箱裝四臺。
DHP-12K1UT
DHB-12K1UT
機箱+四臺DRP-3200
機箱+四臺DBR-3200
機架可并聯10箱。總功率可達128kW。

 

圖1. DRP-3200電源模塊圖2. DHP-1U機架系統

 

 
2. 系統電源

   (1) CMU控制器
          為全數字控制/監控器,具有電源管理人機接口,可透過有線或無線網絡進行遠程監控并能快速讀取系統電源數據數據。其主要功能與特性有1U薄型化、19”支架安裝、可程序數字控制與系統監測、具有USB, RS-232, Ethernet界面可現場外接 PC/NB與紀錄發生報警/異常事件的日期與時間等。如圖3所示為RKP-CMU1控制器單機版; 圖4所示為19吋1U薄型化RKP-CMU1機架系統。

                                                                         

圖3.  RKP-CMU1控制器單機版圖4.  19吋1U薄型化RKP-CMU1機架系統

 
 

  (2)系統電源架構

對于大功率的應用,系統電源是最佳的選擇,其整合電源控制、監控與統一管理,大幅提升管理效率,且能源效率高,減少安裝架設、布線與維護的復雜度,大幅減少營運成本。
系統電源包含以下軟硬件組件:

  1. 硬件包括有電源模塊、19吋電源機架、RKP-CMU1機架系統與19吋機柜。如圖5所示。

  2. 軟件(RKP-CMU1控制器)包括有電源管理人機接口、通訊接口(I2C, RS-485, RS-232)、通訊協議(CAN Bus, Modbus, PMBus)、網絡環境(LAN, WAN, CAN)等。


 
                                                           圖5  系統電源架構示意圖   


為了滿足不同產業領域對于電源控制、監控的需求,本公司正在開發新一代控制器CMU2,如圖6所示,其兼具更多功能,譬如觸控屏幕優化人機接口、多樣化的數據呈現格式(圖表分析;報表分析等)、網絡應用技術(Web; TCP/IP; 云端)以及增加IoT接口功能可擴充性,可進行多種類電源產品之整合與控制。圖7所示為搭配新一代控制器RKP-CMU2的電源系統架構示意圖。
 

                
圖6  CMU2 (機架版)圖7  CMU2搭配系統電源架構示意圖

 

  1. 系統電源應用

UV固化、雷射加工、UV污水處理、電動車充電站與燒機老化系統等。如圖8所示為系統電源應用于植物工廠之示意圖,其整合了電源管理與控制/監控、計量儀表監控、傳感器控制/監控、遠程控制/監控、云端數據等,并結合行動裝置實時控制/監控應用程序(Apps)。




圖8  系統電源應用示意圖 - 植物工廠  

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