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提供 PLC 的有序关闭的电源方案

时间:2022-06-16 17:00:06来源:21ic电子网

导语:​可编程逻辑控制器 (PLC) 在工业自动化系统中越来越普遍。在每个可以想象的制造环境中控制各种机器都需要对各种功能进行编程,从移动化工厂混合罐上的阀门到控制生产线上传送带的速度。同一张PLC卡可以用于多个不同的过程;唯一的区别是给定 PLC 单元上的编程指令。

  这些编程指令的可编程性和数据保留有时需要备用电源来存储足够的能量,以便在突然的输入电压损失期间正确关闭 PLC。在热插拔到机架式系统中的 PLC 卡中经常发生这种功率损耗。

  为了提供适当的断电,必须将能量存储在 PLC 卡上。最简单的方法是获取输入电压并直接驱动电容器组。但是,这需要一个更大的电容器组,如果输入电压通过电容器以更高的电压存储能量来提升,那么您需要的电容器组更大。然后,系统还必须支持在这种更高的存储电压下运行,从而使系统设计复杂化并增加其成本。

  PMP9761 TI Designs 参考设计为这一困境提供了一个“兼而有之”的解决方案。使用的降压-升压转换器双向提升存储电容器的输入电压并降低系统的电容器电压。系统电源保持不变,只是增加了电容器组和升降压转换器以提供备份功能。这种简单直接的实现为某些 PLC 提供了基本功能。

  · 本参考设计描述了一个备用电源电路,它通过使用一个降压-升压转换器和一个备用电容器来解决对电源中断的瞬时保护问题。该实现是基于一个完全集成的TPS63060降压-升压转换器电路,使一个小的总解决方案大小。此配置已测试了完整的测试报告和操作说明。

  · 广泛可用的备用电容器电压范围(2.5-12V)导致更小的备用电容和解决方案尺寸

  · 从主电源到备用电源运行的过渡过程中,无任何故障

  · 备用电容器的类型和大小是可供选择的,以满足备用电源的需要

  · 高达10瓦的输出功率

  · 小型和高效的单个变频器的解决方案

  · 支持连接到弱电源的脉冲负载

  TPS63060 器件为由 3 节到最多 6 节碱性电池、镍镉电池 (NiCd) 或者镍氢电池 (NiMH) 电池、或者单节或双节锂离子或者锂聚合物电池供电的产品提供了一个电源解决方案。 当使用一个双锂离子或者锂聚合物电池时,输出电流可升高至 2A 并将电池电压放电至 5V 或者更低。 此降压-升压转换器基于一个使用同步整流的固定频率、脉宽调制 (PWM) 控制器以获得最高效率。 在低负载电流情况下,此转换器进入省电模式以在宽负载电流范围内保持高效率。 省电模式可被禁用,从而强制转换器运行在固定的开关频率下。 开关内的最大平均电流被限制在 2.25A(典型值)。 使用一个外部电阻器分压器可对输出电压进行编程,或者在芯片上对输出电压进行内部固定。 转换器可被禁用以大大减少电池消耗。 在关断期间,负载从电池上断开。 此器件封装在一个 10 引脚SON PowerPAD™ 3mmx 3mm 封装内 (DSC)。

  相同的架构对于任何需要正确关闭的系统都很有用,即使它们的输入电源电压被移除,以及需要通过输入总线的欠压处理的系统。此类关键任务系统可能包括工厂中的医疗设备、传感器和监控系统,或故障安全用户安全系统,如传送带断开设备。在这些系统中,需要在输入功率瞬变期间可靠运行,或者系统必须在突然移除其电源时进入已知的安全状态。在备用电源系统中存储能量是实现这两个目标的一种方法。

标签: PLC

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