輸出電壓高精度的可配置輸出電源供應(yīng)器：UMP-400系列
文: 王振東 /工程部
wangzd@meanwell.cc
近年來電子行業(yè)快速發(fā)展，電子產(chǎn)品種類、功能日益繁多；各種電子設(shè)備更趨向于“小型化”、“高精度”的方向發(fā)展。電源作為設(shè)備的“心臟”，對體積和精度的要求越來越高。傳統(tǒng)多路輸出電源電壓精度較差，而且使用條件較苛刻，造成客戶選型和使用的困擾。
大多數(shù)使用者都希望選擇“傻瓜型”電源產(chǎn)品，即所選擇的電源只要電壓和負載不超過電源最大值，無論系統(tǒng)的各路負載特性如何變化，電源的各路輸出電壓依然精確無誤；僅這一點來講，目前絕大多數(shù)的多路輸出電源不盡人意。為了更進一步說明多路輸出電源的特性，首先從圖1所示的多路輸出電源結(jié)構(gòu)圖講起。
圖1 多路輸出電源結(jié)構(gòu)圖
從圖1可以看到，真正形成閉回路控制的只有主電路V1，其它V2、V3等輔助電路都處于失控中。從控制理論可知，只有V1無論輸入、輸出如何變動，在閉回路的回授控制作用下都能保證相當(dāng)高的精度，也就是說V1在很大程度上只取決基準(zhǔn)電壓和采樣比例。對V2，V3而言，其精度主要依賴以下幾個方面：
- T1主變壓器的匝比，這里主要取決于Np1：Np2或Np1：Np3
- 輔助電路的負載情況。
- 主電路的負載情況。
從以上三點來看，主變壓器匝比已經(jīng)設(shè)定，所以影響輔助電路輸出電壓精度最大的因素為主電路和輔助電路的負載情況，此電壓精度指的是電源參數(shù)的交越調(diào)節(jié)率。如果輔助電路的交越調(diào)節(jié)率非常差，主輸出帶載不同，可能會導(dǎo)致輔助電路的輸出電壓浮動比較大，此情況往往不適用于多路輸出電壓精度要求都比較高的應(yīng)用場合。
UMP-400系列是明緯新推出的一款1U高度的模塊化電源。采用模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計，由一個前端輸入和多個輸出模塊組成，這些輸出模塊可靈活搭配，可提供5V/12V/15V/24V多種電壓，以滿足電子設(shè)備外圍組件不同的的電壓和功率要求。通過對流冷卻設(shè)計，最高可提供400W輸出功率。適用于各類工控或檢測設(shè)備應(yīng)用，典型應(yīng)用有小型3D打印機、ATM機等。其多組輸出無風(fēng)扇設(shè)計，可應(yīng)用在對噪音有要求的實驗室等環(huán)境。
UMP-400機型基于主電源+DC-DC模塊組合式設(shè)計，一組主輸出加上三組DC-DC通道，共四組輸出電壓。每一路輸出都有單獨的閉回路回授控制回路，各自互不干擾。每一組可以根據(jù)客戶實際應(yīng)用帶載，完全不受限于其他組別。
如下圖2，1臺UMP-400-48搭配1臺NID100-15,1臺NID100-12共3組輸出。
從以下表1測試數(shù)據(jù)可以看出，每一組的電壓精度都可以達到±0.5%以內(nèi)?？蓾M足絕大多數(shù)電子設(shè)備的電壓精度要求。更多選型組合，如下圖3 。
圖2. UMP-400-48KJ_ 電壓測試
| 組別 | 帶載 | 帶載電壓 | 空載電壓 | 電壓精度 |
| 48V | 1A | 48.084V | 48.120V | 0.08% |
| 15V | 2A | 15.060V | 15.100V | 0.26% |
| 12V | 3A | 12.000V | 12.020V | 0.16% |
表1. UMP-400-48KJ_測試資料
圖3. UMP-400 輸出配置指南