.

ספקי כוח במערכות דיגיטליות מבוקרות

איכות ספק הכוח נעמדה עד לאחרונה בהתבסס בעיקר על התכונות של נתוני היצרן כגון:
צפיפות ההספק, נצילות, אישורי התקינה, משך אחריות היצרן ומחיר.
לאחרונה נכנס פרמטר נוסף של שליטה דיגיטלית מבוקרת על הספק, השליטה המבוקרת המסורתית עד כה הייתה שליטה אנלוגית שיתרונה התבטא בשליטה מהירה בספק בעלויות נמוכות ע"י מעגל שליטה פשוט.
הדבר התאים ליישומים במערכות פשוטות יחסית עם מטרה מסוימת כגון בצע שליטה מרוחקת ללא קריאת נתונים מהספק.
 
כיום המערכות הופכות חכמות יותר ויותר מה שמצריך קידמה גם בתחום השליטה והבקרה בספקי הכוח ולכאן נכנסת השליטה הדיגיטלית המאפשרת למתכן המערכת לקבל מידע בזמן אמת ובהתאם לזאת לבצע שליטה מתוכנתת על הספק וניהולו.
המטרה שעומדת בעייני המתכנן היא אופטימיזציה של התהליך מול התוצאה הנדרשת בפועל, כדי לנהל את התהליך משתמשים במיקרופרוססור שמפענח את הדרישות המערכת הדינמיות שמשתנות כל הזמן במערכת ובאמצעות תוכנה דואגים לתוצאה הרצויה.
 
ספקי הכוח הנשלטים דיגיטלית יכולים להתחלק לשתי קטגוריות, הראשונה הינה ספק כוח אנלוגי עם ממשק תקשורת דיגיטלית כגון PMBus ו I2C כאשר הפעולות הבסיסיות שממשקים אלו יכולים לטפל הינן שליטה על המתח הוזרם במוצא הספק ופעולות מתקדמות יותר מאפשרות גם קריאת נתונים מהספק.
 
הקטגוריה השנייה הינה 100% שליטה דיגיטלית באמצעות:
  1. ממיקרופרוססור (SDP)
  2. במיקרוקונטרולר (MCU)
  3. שימוש ב FPGA
 
למעשה SDP,MCU או FPGA יודע לעבד את המידע ובהתאמה שולח אות (סיגנל) לספק אשר מגיב לאות ומבצע את הפעולה הנדרשת ובכך הספק נשלט, כדי שהספק יהיה גם מבוקר צריך לקרוא את הנתונים מהספק ולהעביר אותם למעבד ובהתאמה הוא ישלח פקודה לספק.
 
לחברת ספקי הכוח MEAN WELL המיוצגת רשמית בישראל ע"י אדוויס אלקטרוניקה בע"מ יש מגוון רב של ספקים נשלטים למגוון תחומים: דרייברים ללדים, ספקים לתעשייה, ספקים לתחום התקשורת וספקים לתחום הרפואי.

לאחרונה השיקה MEAN WELL את סדרת הספקים המודולאריים הרפואיים שלה, סדרת ה NMP בשני הספקים שונים:
  1. NMP650 בהספק כולל של 650W עם 4 SLOTS
  2. NMP12K בהספק כולל של 1200W עם 6 SLOTS


שני הספקים הנ"ל מאפשרים שליטה על כל מודול בנפרד ואו על כל המודולים יחד בו זמנית כולל שליטה על המתח וזרם, Inhibit ,DC O.K signal בכל מודול ומודול.

המודולים הקיימים הינם למתחים 5V, 12V, 24V, 48V כאשר ההספק המקסימלי של כל מודול הינו 240W.

המודולים ניתנים לשליטה אנלוגית שבאמצעותה ניתן להעלות ואו להוריד את המתח במוצא המודול וגם ניתן להגביל את זרם היציאה של כל מודול ומודול.

בספקים קיים גם מתח עזר (AUX) פנימי של 5VDC עם 1.5A לדגם ה 650W ועם 2A לדגם ה 1200W.

מתח עזר זה יכול לשמש ליישום השליטה ואו להפעלת בקר מתוכנת אשר ממנו יתקבלו הפקודות לצורך השליטה. 

השליטה המבוקרת נכסה בשנים האחרונות באופן כמעט מוחלט לתחום תאורת הלדים בתחום זה השליטה

עד לאחרונה בעיקרה התבססה על שליטה אנלוגית והתבצעה על הזרם, שליטה על הזרם גורמת לעמעום התאורה והיא מתבצעת באמצעות שלוש אופציות עיקריות:

  1. עמעום באמצעות מתח אנלוגי חיצוני הנקראת 0~10VDC
  2. עמעום באמצעות אות הנקרא PWM
  3. עמעום באמצעות התנגדות הנקרא Resistance

בדוגמא שלפנינו מופיע הדרייבר ELG-150 של חברת MEAN WELL בדרייבר זה קיימות האופציות הנ"ל:

 

מעבר לשלוש האופציות האנלוגיות התווספה שליטה נוספת, שליטה דיגיטלית הנקראת שליטה באמצעות תקשורת DALI Digital Addressable Lighting Interface  שליטה זו מאפשרת חיבור מספר רב של גופי תאורה בו זמנית כאשר לכל גוף ניתנת כתובת משלו, תקשורת ה DALI מגיעה מבקר מתוכנת אשר מוציא פקודה לכתובת מסוימת וע"י כך שולט בעמעום הדרייבר המחובר לתאורת הלדים, ברגע שיש לכל דרייבר כתובת העמעום יכול להתבצע בכל נקודה באופן שונה בהתאם לנדרש. יתרון נוסף של תקשורת ה DALI מתבטא בטווח התקשורת, מכיוון שהפקודה מהבקר.

מועברת באמצעות כבל RJ45 ניתן להגיע למרחק של עד 50 מטרים מהבקר ועד לנקודה בה מחובר הדרייבר.

תקשורות רבות נמצאות גם בשאר המערכות החכמות כגון הממיר הסולארי TN-3000 של חברת MEAN WELL.

ממיר זה יודע לעבוד ישירות ממתח מצברים ואו מחיבור ישיר של פנלים סולריים כולל טעינת המצברים מהפנלים הסולאריים. ממיר זה יכול להתממשק למחשב לצורך קריאת נתונים ושליטה מרוחקת בהתאם לצורך.

 



לסיכום, ניתן לראות כי העולם המסורתי משתנה במהירות וככל שהזמן חולף המערכות הופכות חכמות ויעילות יותר כל זאת בכדי לענות על הצרכים החדשים במינימום מאמץ ומקסימום יעילות.



מאת: רמי מנוח אדוויס אלקטרוניקה בע”מ

למידע נוסף: 03-9000910 , rami@advice.co.il , 052-2880463 
{formbuilder:5448}