采用集中供電方案可避免分散供電的缺點(diǎn)，但要求電源的可靠性更高，否則電源一旦失效會(huì)造成整屏的黑屏，而不是部分黑屏。提高電源可靠性的積極的辦法為提高變換效率，減少發(fā)熱量，同時(shí)選用可靠性高的線路與器件。
2．1AC/DC電路設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)的AC/DC全波整流電路采用的是整流＋電容濾波電路。這種電路是一種非線性器件和儲(chǔ)能元件的組合，輸入交流電壓的波形是正弦的，但輸入電流的波形發(fā)生了嚴(yán)重的畸變，呈脈沖狀。由此產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)有危害作用，使電源輸入功率因素下降。在本設(shè)計(jì)中整流電路部分采用有源功率因數(shù)校正電路(APFC),避免了上述缺點(diǎn)。其電路如圖1所示。
與典型PFC主電路不同的是此電路選用了無(wú)損吸收緩沖網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)降低了開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)損耗,提高了其穩(wěn)定性,增強(qiáng)了其使用壽命。它利用一組無(wú)源元件,使開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)了零電流開(kāi)通和零電壓關(guān)斷，提高了電源的工作效率,且相對(duì)于其它諧振軟開(kāi)關(guān)電路，降低了生產(chǎn)成本。
下面通過(guò)分析PFC主開(kāi)關(guān)Q的工作過(guò)程來(lái)說(shuō)明此無(wú)損吸收緩沖網(wǎng)絡(luò)的工作原理。
1）Q導(dǎo)通時(shí)，因?yàn)殡姼?L2中電流不能突變，且C2、C1電壓不能突變，Q中的的電流從零開(kāi)始增加,緩慢上升。通過(guò) D4的電流iD4漸減。Q實(shí)現(xiàn)零電流開(kāi)通，導(dǎo)通的損耗較小。
2）當(dāng)電流iD4減少為零時(shí)，D4進(jìn)入反向恢復(fù)狀態(tài)，通過(guò)電感 L2的電流iL2=iL1＋irD4。D4反向電流irD4的變化率受到電感 L2的控制，反向恢復(fù)損耗降低。
3）主電感L2中電流緩慢增加，Q上的電壓 uQ下降。電容C2通過(guò)D2、C1、L2、Q放電 ,C2上的電壓uC2下降。
4）當(dāng)uC2下降為零時(shí),C2中的能量*轉(zhuǎn)向 C1、L2。L2中的電流飽和不變，uQ下降變?yōu)榱悖琎完成零電流開(kāi)通過(guò)程。
5）Q保持開(kāi)通狀態(tài),與普通PFC電路的開(kāi)關(guān)管狀態(tài)相同。
6）Q關(guān)斷時(shí)，L2中的電流 iL2通過(guò)D1流向C2，C2從零開(kāi)始充電，Q實(shí)現(xiàn)零電壓關(guān)斷，關(guān)斷損耗較小。二極管 D2、D3使uC2終鉗位在輸出電壓VL。
7）L2在導(dǎo)通時(shí)存儲(chǔ)的能量通過(guò) D1、D2流向C1，L2逐漸復(fù)位。當(dāng) L2復(fù)位后，C1中的能量通過(guò)D3輸出。
8）當(dāng)C1兩端電壓變?yōu)榱銜r(shí)， D4正向?qū)ā完成零電壓關(guān)斷過(guò)程。
SIMATIC S7-1500 是新一代基于TIA博途軟件平臺(tái)的控制器，是自動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域的全新里程碑。
集成顯示面板，用于調(diào)試與診斷
*機(jī)架可配置多達(dá) 32 個(gè)模塊
背板總線通信速度提升 40 倍
集成運(yùn)動(dòng)控制，信號(hào)追蹤功能
集成 PID 自整定功能
強(qiáng)大的信息保護(hù)機(jī)制
基于 TIA 博途平臺(tái)進(jìn)行工程組 態(tài)，大幅提高效率
S7-1500 CPU 模塊
全新的S7-1500 帶來(lái)了標(biāo)準(zhǔn)型和故障安全型兩種不同類(lèi)型的CPU 模塊。憑借快速的響應(yīng)時(shí)間、集成的 CPU 顯示面板以及相應(yīng)的調(diào)試和診斷機(jī)制，SIMATIC S7-1500 的CPU *地提升了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
*性能
降低響應(yīng)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率
提高程序循環(huán)時(shí)間
顯示調(diào)試和診斷信息
統(tǒng)一純文本診斷信息，縮短停機(jī)/ 診斷時(shí)間
即插即用，無(wú)需編程
可通過(guò) TIA 博途設(shè)置操作密碼
使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 50,000 小時(shí)
PROFINET 標(biāo)準(zhǔn)
? PN IRT 可確保精準(zhǔn)的響應(yīng)時(shí)間以及工廠設(shè)備的高精度操作
集成具有不同IP 地址的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)口和Profinet 網(wǎng)口
? Web server ，可快速瀏覽服務(wù)和診斷信息
創(chuàng)新的存儲(chǔ)機(jī)制
靈活的存儲(chǔ)卡機(jī)制，適合各種項(xiàng)目規(guī)模
較大的存儲(chǔ)空間：支持高達(dá) 2 GB 的存儲(chǔ)卡，可存儲(chǔ)項(xiàng)目數(shù)據(jù)、歸檔、配方和相關(guān)文檔
優(yōu)化存儲(chǔ)的程序塊，可提高處理器的訪問(wèn)速度
優(yōu)化的診斷機(jī)制
? STEP7 、HMI 、Web server 、CPU 顯示面板統(tǒng)一數(shù)據(jù)顯示，高效故障分析
集成系統(tǒng)診斷功能，即便增加設(shè)備數(shù)量，也無(wú)需額外的項(xiàng)目規(guī)劃
即便 CPU 處于停止模式，也不會(huì)丟失系統(tǒng)故障/ 報(bào)警消息
S7-1500 信號(hào)模塊
模塊種類(lèi)更加優(yōu)化，集成更多功能并支持通道級(jí)診斷，采用統(tǒng)一的前連接器，具有預(yù)接線功能，
這些模塊既可以直接在CPU 進(jìn)行集中式處理，也可以通過(guò)ET200MP系統(tǒng)進(jìn)行分布式處理。
量身定做，靈活擴(kuò)展
模塊具有不同的通道數(shù)量和功能
集成更多功能，設(shè)計(jì)緊湊
? U 型連接器，可自行連接背板總線
集成Din 型導(dǎo)軌，安裝更加靈活
實(shí)現(xiàn)快速處理，確保控制質(zhì)量
數(shù)字量輸入模塊，具有 50 μs 的超短輸入延時(shí)
模擬量模塊，8 通道轉(zhuǎn)換時(shí)間低至 125 μs
多功能模擬量輸入模塊，具有自動(dòng)線性化特性，適用于溫度測(cè)量和限值監(jiān)測(cè)
高效診斷，快速識(shí)別
通道級(jí)診斷消息，支持快速故障修復(fù)
可讀取電子識(shí)別碼，快速識(shí)別所有組件
人性化設(shè)計(jì)，組裝方便
統(tǒng)一40針前連接器
集成短接片，簡(jiǎn)化接線操作
可擴(kuò)展電纜存放空間
自帶電路接線圖，方便接線
可靠的設(shè)計(jì)確保設(shè)備無(wú)錯(cuò)運(yùn)行
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