BOSHIDA 三河博電科技 電源模塊 PLC的硬件結(jié)構(gòu)配置與工作原理

中、大型PLC的結(jié)構(gòu)外型，它通常采用積木式結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)需要將各種標(biāo)準(zhǔn)模塊進行搭接，常用的模塊有電源模塊、CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊以及各種特殊模塊。

開關(guān)電源模塊的分類與作用

開關(guān)電源模塊是將開關(guān)電源上的分立元器件進行模塊化封裝，從而形成體積更小、功率密度更高的模塊電源 。其內(nèi)部電路也是開關(guān)電源。

開關(guān)電源可分為 AC/DC 和 DC/DC 兩大類，DC/DC 變換器現(xiàn)已實現(xiàn)模塊化，且設(shè)計技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國內(nèi)外均已成熟和標(biāo)準(zhǔn)化，并已得到用戶的認(rèn)可，但 AC/DC 的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進程中，遇到較為復(fù)雜的技術(shù)和工藝制造問題。

電源模塊是可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應(yīng)器，其特點是可為專用集成電路（ ASIC）、數(shù)字信號處理器 （ DSP）、微處理器、存儲器、現(xiàn)場可編程門陣列 （ FPGA） 及其他數(shù)字或模擬負(fù)載提供供電。一般來說，這類模塊稱為負(fù)載點 （ POL） 電源供應(yīng)系統(tǒng)或使用點電源供應(yīng)系統(tǒng) （ PUPS）。由于模塊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點甚多，因此模塊電源廣泛用于交換設(shè)備、接入設(shè)備、移動通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領(lǐng)域和汽車電子、航空航天等。

直流斬波

DC/DC 變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調(diào)制方式 Ts 不變，改變 ton（通用），二是頻率調(diào)制方式，ton 不變，改變 Ts（易產(chǎn)生干擾）。其具體的電路由以下幾類：

（1） Buck 電路――降壓斬波器，其輸出平均電壓 Uo 小于輸入電壓 Ui，極性相同。

（2） Boost 電路――升壓斬波器，其輸出平均電壓 Uo 大于輸入電壓 Ui，極性相同。

（3） Buck-Boost 電路――降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓 Uo 大于或小于輸入電壓 Ui，極性相反，電感傳輸。

（4） Cuk 電路――降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓 Uo 大于或小于輸入電壓 UI,極性相反，電容傳輸。

當(dāng)今軟開關(guān)技術(shù)使得 DC/DC 發(fā)生了質(zhì)的飛躍，多種 ECI 軟開關(guān) DC/DC 變換器，其最大輸出功率有 300W、600W、800W 等，相應(yīng)的功率密度為（6、2、10、17）W/cm3，效率為（80-90）%。日本 NemicLambda 公司最新推出的一種采用軟開關(guān)技術(shù)的高頻開關(guān)電源模塊 RM 系列，其開關(guān)頻率為（200~300）kHz，功率密度已達(dá)到 27 W/cm3，采用同步整流器（MOS-FET 代替肖特基二極管），是整個電路效率提高到 90%。