【導讀】1kW AC/DC電源在許多應用中很常見，用戶想要的是可以輕鬆安裝、配置和監控的多功能產品。本文將探討理想電源的用途以及解釋示例產品是如何滿足要求的。

1kW 級別的AC輸入設備電源是 工業、電信、交通和 醫療等多個領域的主力軍。電源製造商努力為自家 AC/DC 產品提供更多功能、監測和控製性能
，但與此同時客戶也麵臨著要讓它們「消失」的壓力。用戶希望設備電源更小、更輕也更安靜，無論是從聽覺上還是以 EMI 的(de)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan)。它(ta)們(men)在(zai)高(gao)輸(shu)出(chu)負(fu)載(zai)下(xia)運(yun)行(xing)時(shi)應(ying)該(gai)保(bao)持(chi)涼(liang)爽(shuang)，不(bu)會(hui)給(gei)係(xi)統(tong)增(zeng)加(jia)太(tai)多(duo)熱(re)量(liang)，並(bing)且(qie)在(zai)待(dai)機(ji)或(huo)關(guan)機(ji)時(shi)的(de)耗(hao)散(san)應(ying)該(gai)可(ke)忽(hu)略(lve)不(bu)計(ji)，甚(shen)至(zhi)成(cheng)本(ben)也(ye)應(ying)該(gai)適(shi)中(zhong)。同(tong)時(shi)，係(xi)統(tong)工(gong)程(cheng)師(shi)不(bu)希(xi)望(wang)「小尺寸」導致操作有所限製（例如高度）而造成任何不樂見的意外，采購部門也希望一個部件能適用多種應用並具備不同應用所需的認證。 

來個深呼吸 

AC/DC 的設計團隊一起深吸一口氣，拿起他們的鉛筆（或者是觸控筆），開始考慮必須做出的數千個設計決策。這些選擇通常相互衝突而且牽扯到多項學科背景，從電路理論到安全、EMC
、磁學

、機械、冷卻
、美學
、標準符合性等等。在這種功率級別的現代設計總是有嵌入式固件的數字元素(數字部份)，因yin此ci編bian程cheng技ji能neng成cheng為wei另ling一yi個ge需xu要yao整zheng合he的de要yao素su。這zhe是shi迫po切qie需xu要yao整zheng合he的de，而er且qie產chan品pin管guan理li可ke能neng會hui因yin應ying需xu求qiu改gai變bian規gui格ge，因yin此ci項xiang目mu管guan理li並bing非fei是shi最zui不bu重zhong要yao的de一yi門men學xue科ke。 

希望在了解 AC/DC 產品設計師的處境而產生一些同情後
，現在我們以 RECOM RAC1200-V 係列 （圖 1）作為成功整合的範例，來研究該產品是如何通過最新升級得到進一步的改進。該 AC/DC 轉換器在通用 80-264VAC 下運行，提供具有寬調節範圍的 24V
、36V 或 48V 單輸出，連續功率為 1kW，典型效率為 95%。 

圖 1：RECOM RACM1200-V 1kW AC/DC轉換器（1.2kW 峰值）

小封裝蘊藏大能力 

RACM1200-V 的整體尺寸為 228 x 96.2 x 40 毫米（9 x 3.8 x 1.57 英寸），符合了第一個目標項目。這是市場上額定功率密度最高的產品之一
，適合1U 標準機架高度（1U = 1.75 英寸）。jiaoliushuruhezhiliushuchuweiyuliangduanfangbianlianjie，neibugaoxiaobuju。ranerruoyaodadaoshengchengdeedingshuchu，lengquehechicunjiubixuyiqikaolv。zaizhexiechanpindedianxingyingyongzhong，chuyuweihuhezaoshengdengyuanyinneibufengshanshibushouhuanyingde，yincigaichanpincaiyongdulidesanrepianheqiangzhifengleng。suiranwomentanlundeshidianxingde 1kW 應用
，但產品部件號給出了提示：在規定的時間段內峰值額定功率可至1200W或在適度的 2.5m/s 氣流冷卻下持續提供，底板溫度最高85°C。為了實現特定功率輸出會有所取舍：環境溫度和冷壁溫度、氣流、交流輸入電壓以及峰值功率的持續時間
，RECOM 在產品數據表中提供了能夠實現的綜合指南。規格中經常缺少的一個參數是峰值額定功率的重複率—需要一段冷卻時間是因為這樣溫度就不會隨著多個連續的峰值負載而「上升」過高。RECOM 提供的相關指南如圖 2 所示。 

圖 2：RACM1200-V 量化的峰值負載能力

精密控製將電源保持在安全範圍內 

RACM1200-V 是針對多功能性而設計的，其溫度數據能讓用戶在特定條件下提取最大功率，從而避免選擇更昂貴、更大、更高額定值的 AC/DC。透(tou)過(guo)全(quan)麵(mian)的(de)保(bao)護(hu)機(ji)製(zhi)可(ke)以(yi)避(bi)免(mian)對(dui)產(chan)品(pin)造(zao)成(cheng)壓(ya)力(li)
，比(bi)如(ru)針(zhen)對(dui)小(xiao)過(guo)載(zai)的(de)恒(heng)定(ding)功(gong)率(lv)模(mo)式(shi)下(xia)的(de)精(jing)密(mi)過(guo)流(liu)檢(jian)測(ce)，還(hai)有(you)恒(heng)定(ding)電(dian)流(liu)，以(yi)及(ji)最(zui)終(zhong)在(zai)閉(bi)鎖(suo)前(qian)循(xun)環(huan)四(si)次(ci)的(de)「打嗝」式關斷（圖 3），同時也有過溫保護和輸出過壓保護。 

圖 3：RACM1200-V 實施了多重過載和峰值負載限製

該產品還內置了許多靈活性，例如保護級別可通過內置的 PMBus™ 接口進行調整。甚至過熱保護也有分級
，對初級開關實施立即的「硬」關閉，對輸出組件則采取「優雅」關閉。如果溫度繼續升高
，電源最一開始會降低輸出功率並在最終安全關閉之前發出警告。 

RACM1200-V的de數shu字zi智zhi能neng固gu件jian經jing過guo大da幅fu升sheng級ji，在zai多duo點dian測ce得de的de交jiao流liu市shi電dian電dian壓ya和he溫wen度du等deng外wai部bu條tiao件jian下xia，產chan品pin能neng夠gou有you效xiao實shi時shi監jian控kong電dian力li需xu求qiu並bing進jin行xing調tiao配pei。這zhe是shi為wei了le讓rang用yong戶hu用yong得de安an心xin，不bu會hui擔dan心xin產chan品pin會hui損sun壞huai或huo受shou力li過guo大da而er縮suo短duan使shi用yong壽shou命ming。為wei了le進jin一yi步bu幫bang助zhu這zhe個ge問wen題ti，終zhong端duan係xi統tong設she置zhi了le一yi個ge風feng扇shan驅qu動dong輸shu出chu，透tou過guo「轉速表」信號監控速度和狀態。由於風扇速度調節了溫度

，因此可以減少耗損並將噪音降至最低。 

PMBus 提供額外的監控和控製，因此 RACM1200-V 可以集成到 SCADA（監控和數據采集）或智能電源管理係統中。然而快速安全的模擬控製並沒有被遺忘，因為也有遠程感應
、開關控製和 ACOK 信號以在交流電源故障之後和保持時間結束之前發出警告。PSU GOOD 信號用來告知輸出在規範之內


，並提供一個「不間斷」的 5V 1A 待機輸出
，與主輸出之間有 1.5kV 隔離。已經提到的風扇驅動輸出可以預設為關閉或在 5V 和 12V 之間，額定電流為 1A。為了增加一些視覺效果，RGB LED 以連續
、閃爍和交替閃爍的組合來表示七種不同的 PSU 狀態： 

該產品擁有高精度控製因此適用於多種負載類型。例如，電機能承受高浪湧衝擊得受益於內置恒流特性。電池充電是另外一種應用
；鉛酸電池仍被廣泛使用並以恒流恒壓充電，而 RACM1200-V 的控製功能可以實現上述功能。 

如果產品還不能滿足您的需求
，最多可以並聯三個來提高額定功率。共享電流是通過「下垂法」做到的以確保每個電源提供平均電流。 

不同的應用需要不同的標準符合性 

我們已經討論了該產品如何通過全麵的控製和監控來適應不同的負載類型。然而不同的應用也需要特定的標準符合性

，而所謂的多功能 AC/DC 必須得滿足這些要求。現代產品的最低要求是要有 IT 和多媒體標準 IEC/EN/UL 62368-1 的認證，RACM1200-V 符合此標準工作海拔5000 米
，同時它還符合變壓器和電源裝置的安全標準 IEC/EN 61558-1/2，以及測量
、控製和實驗室用電氣設備的安全要求 IEC/EN 61010-1/2，海拔高度 4000 米。該產品的額定過電壓類別為 IEC 62368-1 和 IEC 61010-2 的 II 類 (OVC II) 以及 IEC 62477 的 III 類 (OVC III)，海拔高度可達 2000 米
，因此部件能夠安裝在有電噪聲的環境中。產品也符合生態設計要求，典型空載功耗為 2W，待機功耗最大為 1W。 

然而認證不隻於此，產品還符合醫療標準 IEC/EN ANSI-AAMI 60601-1。無需擔心會有額外問題因為該產品滿足最高通用級別要求，250VAC 係統具有雙重患者保護措施 (2x MOPP)海拔高達 4000 米。該級別的標準要求隔離電壓為4kVAC，同時提供雙輸入熔斷。在 醫療應用中，電源漏電流受到限製，產品在正常條件下 (NC) 患者漏電流最高 100µA
，在單一故障條件 (SFC) 下最高則為 500µA。因此該產品能夠與內置 BF（身體絕緣）連接一起使用，並可在醫院和護理環境中被廣泛應用。 

機箱的輸出隔離為 1.5kVAC，因此產品有機會被需要此隔離等級的以 太網供電 (PoE)的應用所使用。 

產品符合多項EMC 標準，包括IEC/EN 60601 B 類 EMC 輻射規範以及EN 55011、EN55032 和 FCC 47 CFR Pt 15 的 B 類標準。抗擾度級別符合 IEC/EN 61000 係列標準，同時滿足分別針對多媒體和工業設備的 EN 55035 和 EN 55024標準的要求。 

For the geeks 

RACM1200-V 以實惠的價格實現高端規格、高功率密度和多功能性的卓越成就。為了實現這一目標設計人員使用了最新的轉換技術
，包括交錯升壓 PFC和最先進的LLC隔離和轉換。這種諧振拓撲實現調節的方式是通過改變功率驅動波形的頻率以在諧振腔的響應曲線上上下移動、改gai變bian電dian路lu級ji增zeng益yi和he輸shu出chu電dian壓ya，透tou過guo輸shu出chu反fan饋kui進jin行xing模mo擬ni控kong製zhi。為wei了le達da到dao最zui高gao效xiao率lv采cai用yong了le有you源yuan同tong步bu輸shu出chu整zheng流liu器qi。雖sui然ran控kong製zhi回hui路lu反fan饋kui是shi模mo擬ni的de，但dan微wei控kong製zhi器qi處chu理li通tong信xin接jie口kou、外部控製和監控。內部和外部輔助控製電源則由另一個低功率 AC/DC 電源提供（圖 4）。 

圖 4：RACM1200-V 框圖

真的要安裝即遺忘嗎？ 

RECOM RAC1200-V 的設計采用前沿技術，但由於其特性和對用戶的要求而被放在房間的角落裏。它有通用輸入範圍、quanmianderenzhengheanquangongneng
，henrongyijichengdaorenhechangjiandeyingyongzhong。xinmokuaihuagujianyouqingxideluojiyinciyiyupeizhi
，zhizaoshangdeyikuaisuditigongdingzhipingeikehu。anzhuangtadanbuyaowangjita—恒定綠燈表示它正安靜地可靠工作。不過因為它不需要太多關注所以可能會感到有點寂寞，您可以偶爾發一個 PMBus 查詢讓它知道您還是很關心它的。

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