NCP-3200-48 - стоечный импульсный AC/DC модуль 3,2 кВт для питания нагрузки 48 В и зарядки аккумуляторных батарей.
Расшифровка партномера
| Элемент | Значение | Описание |
| NCP | Серия | Серия 2-в-1 стоечных источников питания и зарядных устройств |
| 3200 | Выходная мощность | Номинальная мощность порядка 3200 Вт |
| 48 | Выходное напряжение | Номинальное выходное напряжение 48 В |
Назначение и общее описание
NCP-3200-48 представляет собой AC/DC модуль двойного назначения: импульсный источник питания и зарядное устройство аккумуляторных батарей. Изделие выполнено в низкопрофильном стоечном 1U корпусе и предназначено для применения в промышленных системах электропитания, распределённых энергетических архитектурах, телекоммуникационном и беспроводном оборудовании, резервированных системах питания, крупномасштабных DC UPS, зарядной инфраструктуре электротранспорта, системах водоочистки и электролиза.
Модуль рассчитан на универсальный вход переменного тока, оснащён встроенным вентиляторным охлаждением с интеллектуальным управлением скоростью, поддерживает цифровые интерфейсы PMBus и CANBus, удалённое включение/выключение, сигнализацию состояния, программирование выходного напряжения и тока, а также параллельную работу с активным распределением тока.
Особенности
- Универсальный вход переменного тока, полный диапазон входных напряжений.
- Выбор режима работы: источник питания или зарядное устройство через PMBus, CANBus или SBP-001.
- Встроенные 2-стадийные и 3-стадийные зарядные кривые, а также программируемая зарядная кривая для моделей 24 В и 48 В.
- Высокий КПД до 94,5%.
- Встроенное программирование выходного напряжения и выходного тока.
- Встроенный OR-ing элемент на FET или диоде, поддержка горячей замены.
- Активное распределение тока до 10 полок, максимальное число параллельно соединяемых модулей — 40.
- Поддержка протоколов PMBus и CANBus.
- Встроенное интеллектуальное управление скоростью вентилятора.
- Защита от короткого замыкания, перегрузки, перенапряжения и перегрева.
- Проектирование с ориентиром на требования стандарта SEMI F47.
Области применения
- Промышленная автоматизация.
- Системы распределённой архитектуры электропитания.
- Беспроводные и телекоммуникационные решения.
- Резервированные системы электропитания.
- Крупномасштабные системы DC UPS и аварийного резервного питания.
- Зарядные станции для электрических скутеров и транспортных средств.
- Системы очистки сточных вод.
- Системы электролиза.
Описание конструкции и функциональности
NCP-3200-48 является стоечным модулем питания с выходной мощностью 3,2 кВт и высокой удельной плотностью мощности. Устройство работает от входного напряжения 90...264 В AC и формирует наиболее востребованное в промышленности постоянное выходное напряжение 48 В. Охлаждение выполняется встроенным вентилятором постоянного тока с регулированием скорости вращения. Допустимая рабочая температура достигает 70°C при соблюдении условий дерейтинга.
Модуль поддерживает два международных интерфейса связи — PMBus и CANBus — для промышленного управления и контроля параметров питания. Предусмотрена работа с интеллектуальным контроллером CMU2. Поддерживается активное распределение тока при установке в стоечные полки DHP-1UT-B, а также удалённое управление включением, вспомогательное питание и аварийная сигнализация.
Основные параметры в режиме источника питания
Выходные параметры
| Параметр | Значение |
| Номинальное выходное напряжение, заводская установка | 48 В |
| Номинальный ток, заводская установка | 67 А |
| Диапазон выходного тока | 0...67 А |
| Номинальная выходная мощность, максимум | 3216 Вт |
| Пульсации и шум, максимум | 480 мВ пик-пик |
| Диапазон регулировки выходного напряжения | 47,5...58,8 В |
| Точность установки выходного напряжения | ±1,0% |
| Линейная стабилизация | ±0,5% |
| Стабилизация по нагрузке | ±0,5% |
| Время запуска, нарастания | 1500 мс, 60 мс при 230 В AC и полной нагрузке |
| Время удержания, типовое | 16 мс при 230 В AC и 70% нагрузки; 8 мс при 230 В AC и полной нагрузке |
Входные параметры
| Параметр | Значение |
| Диапазон входного напряжения | 90...264 В AC; 127...400 В DC |
| Диапазон входной частоты | 47...63 Гц |
| Коэффициент мощности, типовой | 0,97 при 230 В AC и полной нагрузке |
| КПД, типовой | 94,5% |
| Пусковой ток, типовой | 55 А при холодном старте и 230 В AC |
| Ток утечки | < 2 мА при 230 В AC |
| Потребляемый ток от сети, типовой | 17 А при 230 В AC |
Защита и программируемые функции
| Параметр | Значение |
| Защита от перегрузки | Срабатывание при 105...115% от номинального тока |
| Тип защиты от перегрузки | Ограничение тока, отключение выходного напряжения через 5 с; после снижения выходного напряжения требуется повторное включение питания для восстановления |
| Защита от перенапряжения | 63...75 В |
| Тип защиты от перенапряжения | Отключение выходного напряжения; восстановление после повторного включения питания |
| Защита от перегрева | Отключение выходного напряжения, автоматическое восстановление после снижения температуры |
| Программирование выходного напряжения | Допустима регулировка в пределах 50...125% от номинального выходного напряжения |
| Программирование уровня ограничения тока | Допустима регулировка в пределах 20...100% от номинального тока |
Функциональные возможности
| Параметр | Значение |
| Удалённое включение/выключение | Электрическим сигналом или сухим контактом; включение — замыкание, выключение — размыкание |
| Удалённая компенсация падения напряжения | Компенсация падения напряжения на проводах нагрузки до 0,5 В |
| Параллельная работа | Активное распределение тока до 10 полок DHP-1UT-B, максимум 40 модулей параллельно |
| Вспомогательное питание | 5 В при 0,3 А, допуск ±10%, пульсации 150 мВ пик-пик; 12 В при 0,8 А, допуск ±10%, пульсации 450 мВ пик-пик |
| Аварийная сигнализация | Изолированные TTL-сигналы T-ALARM, AC-OK и DC-OK |
Параметры в режиме зарядного устройства
Выходные параметры зарядки
| Параметр | Значение |
| Напряжение форсированного заряда, по умолчанию | 57,6 В |
| Напряжение буферного заряда, по умолчанию | 55,2 В |
| Ток заряда постоянным током, по умолчанию | 55 А |
| Рекомендуемая ёмкость аккумуляторной батареи | 180...550 А·ч |
| Ток утечки от батареи, типовой | < 1,5 мА |
Входные параметры в режиме зарядки
| Параметр | Значение |
| Диапазон входного напряжения | 90...264 В AC; 127...400 В DC |
| Диапазон входной частоты | 47...63 Гц |
| Коэффициент мощности, типовой | 0,97 при 230 В AC и полной нагрузке |
| КПД, типовой | 94% |
| Пусковой ток, типовой | 55 А при холодном старте и 230 В AC |
| Ток утечки | < 2 мА при 230 В AC |
| Потребляемый ток от сети, типовой | 17 А при 230 В AC |
Защита и функции в режиме зарядки
| Параметр | Значение |
| Защита от перенапряжения | 63...75 В |
| Тип защиты от перенапряжения | Отключение выходного напряжения; восстановление после повторного включения питания |
| Защита от перегрева | Отключение выходного напряжения, автоматическое восстановление после снижения температуры |
| Удалённое включение/выключение | Электрическим сигналом или сухим контактом; включение — замыкание, выключение — размыкание |
| Параллельная работа | Активное распределение тока до 10 полок DHP-1UT-B, максимум 40 модулей параллельно |
| Вспомогательное питание | 5 В при 0,3 А, допуск ±10%, пульсации 150 мВ пик-пик; 12 В при 0,8 А, допуск ±10%, пульсации 450 мВ пик-пик |
| Аварийная сигнализация | Изолированные TTL-сигналы T-ALARM, AC-OK и DC-OK |
Параметры окружающей среды
| Параметр | Значение |
| Рабочая температура | от -30 до +70°C, с учётом кривой снижения мощности |
| Рабочая влажность | 20...90% относительной влажности, без конденсации |
| Температура хранения | от -40 до +85°C |
| Влажность хранения | 10...95% относительной влажности, без конденсации |
| Температурный коэффициент | ±0,03%/°C в диапазоне 0...50°C |
| Вибрация | 10...500 Гц, 2G, 10 мин/цикл, по 60 мин по осям X, Y, Z |
Безопасность и электромагнитная совместимость
| Параметр | Значение |
| Стандарты безопасности | UL62368-1, CSA C22.2 No. 62368-1, TUV BS EN/EN62368-1, EAC TP TC 004; проектирование с ориентиром на AS/NZS62368.1 |
| Испытательное напряжение изоляции | Вход-выход: 3 кВ AC; вход-земля: 2 кВ AC; выход-земля: 1,5 кВ AC |
| Сопротивление изоляции | Вход-выход, вход-земля, выход-земля: 100 МОм при 500 В DC, 25°C, 70% RH |
Эмиссия помех
| Параметр | Норма | Класс |
| Кондуктивные помехи | BS EN/EN55032 | Класс B |
| Излучаемые помехи | BS EN/EN55032 | Класс A |
| Гармонические составляющие тока | BS EN/EN61000-3-2 | Класс A |
| Фликер | BS EN/EN61000-3-3 | Соответствует |
Устойчивость к помехам
| Параметр | Норма | Уровень |
| Электростатический разряд | BS EN/EN61000-4-2 | Уровень 3, 8 кВ по воздуху; уровень 2, 4 кВ контактно |
| Радиочастотное излучаемое поле | BS EN/EN61000-4-3 | Уровень 3 |
| Быстрые переходные процессы | BS EN/EN61000-4-4 | Уровень 3 |
| Импульсные перенапряжения | BS EN/EN61000-4-5 | 2 кВ линия-линия, 4 кВ линия-земля |
| Кондуктивные радиочастотные помехи | BS EN/EN61000-4-6 | Уровень 3 |
| Магнитное поле промышленной частоты | BS EN/EN61000-4-8 | Уровень 4 |
| Провалы и прерывания напряжения | BS EN/EN61000-4-11 | Провал более 95% на 0,5 периода; провал 30% на 25 периодов; прерывание более 95% на 250 периодов |
| Общие требования по устойчивости | BS EN/EN55024, BS EN/EN61000-6-2 | Проектирование с ориентиром на SEMI F47 при 200 В AC |
Надёжность, габариты и упаковка
| Параметр | Значение |
| MTBF | Не менее 510,5 тыс. ч по Telcordia SR-332; не менее 45,8 тыс. ч по MIL-HDBK-217F при 25°C |
| Габаритные размеры | 325,8 × 107 × 41 мм |
| Высота корпуса | 41 мм, исполнение 1U |
| Масса | 2,3 кг |
| Упаковка | 4 шт. в упаковке; масса упаковки 10,2 кг; объём 1,09 куб. фута |
Зарядные характеристики и кривые заряда
Для модели NCP-3200-48 доступны 2-стадийный и 3-стадийный алгоритмы заряда. По умолчанию применяется 3-стадийная кривая. Для настройки параметров зарядной кривой требуется программатор SBP-001 и персональный компьютер. Поддерживаются свинцово-кислотные аккумуляторы типов flooded, Gel и AGM, а также литий-ионные аккумуляторы на основе литий-железо-фосфатной и литий-марганцевой химии.
| Тип кривой | Параметр | Значение для NCP-3200-48 |
| 2-стадийная | Ток постоянного тока | 55 А |
| 2-стадийная | Напряжение форсированного заряда | 57,6 В |
| 3-стадийная | Ток постоянного тока | 55 А |
| 3-стадийная | Напряжение форсированного заряда | 57,6 В |
| 3-стадийная | Напряжение буферного заряда | 55,2 В |
Предустановленные зарядные профили для 48 В
| Профиль | Ток заряда | Напряжение форсированного заряда | Напряжение буферного заряда |
| По умолчанию, программируемый | 55 А | 57,6 В | 55,2 В |
| Предустановленный для Gel | 55 А | 56 В | 54,4 В |
| Предустановленный для flooded | 55 А | 56,8 В | 53,6 В |
| Предустановленный для AGM | 55 А | 58 В | 54 В |
Индикация состояния
В режиме источника питания:
Зелёный — нормальная работа.
Красный — аварийное состояние: перегрев, перегрузка, отказ вентилятора.
Красный мигающий — внутренняя температура достигла 60°C, устройство продолжает нормальную работу без перехода в защиту от перегрева; одновременно формируется аварийный сигнал через PMBus/CANBus.
В режиме зарядного устройства:
Зелёный — стадия буферного заряда.
Оранжевый — стадия заряда 1 или 2.
Красный — аварийное состояние: перегрев, перегрузка, отказ вентилятора, тайм-аут зарядки.
Красный мигающий — внутренняя температура достигла 60°C, устройство продолжает нормальную работу без перехода в защиту от перегрева; одновременно формируется аварийный сигнал через PMBus/CANBus.
Программирование выходного напряжения
Выходное напряжение может регулироваться не только встроенным подстроечным элементом, но и внешним управляющим напряжением. Для модели NCP-3200-48 диапазон программирования составляет 50...125% номинального значения. Для режима источника питания 100% соответствует 48 В. При изменении выходного напряжения номинальный выходной ток изменяется соответственно. Для модели 48 В ориентировочные точки графика: 24 В при 50%, 43,2 В при 90%, 45,6 В при 95%, 48 В при 100%, 60 В при 125%.
Программирование уровня ограничения тока
Уровень ограничения тока может регулироваться внешним напряжением в пределах 20...100% номинального значения. Для NCP-3200-48 100% соответствует 67 А. При установке существенно пониженного значения тока в режиме стабилизации тока возможно увеличение амплитуды токовых пульсаций. Выход отключается, если выходное напряжение в течение 5 секунд находится ниже 80% установленного значения; восстановление выполняется повторным включением питания. Необходимо контролировать, чтобы выходная мощность не превышала максимальную допустимую.
Удалённая компенсация падения напряжения
Для моделей 24 В и 48 В в режиме источника питания поддерживается функция удалённого измерения напряжения на нагрузке. Компенсация падения напряжения на соединительных проводах составляет до 0,5 В. Линии измерения рекомендуется выполнять в виде витой пары для снижения наводок. При неиспользовании удалённого измерения выводы локального контроля должны быть соединены согласно схеме локального sense.
Удалённое включение и выключение
Устройство может включаться и выключаться индивидуально либо совместно с другими модулями посредством функции удалённого ON/OFF. Между выводами Remote ON-OFF и +5V-AUX: замкнуто — питание включено, разомкнуто — питание выключено.
Интерфейсы связи
| Интерфейс | Характеристики |
| PMBus | Поддержка PMBus Rev. 1.1, максимальная скорость шины 100 кГц, чтение информации, мониторинг состояния, подстройка выходных параметров |
| CANBus | Поддержка CAN 2.0B, максимальная скорость шины 250 кГц, чтение информации, мониторинг состояния, подстройка выходных параметров |
Сигналы аварийной и служебной индикации
| Сигнал | Логический высокий уровень | Логический низкий уровень |
| DC-OK в режиме источника питания | Выходное напряжение ≤ 77% ±5% | Выходное напряжение ≥ 80% ±5% |
| DC-OK в режиме зарядного устройства | Выходное напряжение ≤ 66% ±5% | Выходное напряжение ≥ 67% ±5% |
| AC-OK | Входное напряжение ≥ 87 В RMS | Входное напряжение ≤ 75 В RMS |
| T-ALARM | Защита от перегрева или отказ вентилятора | Нормальная работа |
Сигналы T-ALARM, AC-OK и DC-OK выполнены в виде изолированных TTL-выходов. Максимальный ток стока составляет 10 мА.
Параллельная работа и стойки
Для параллельной работы NCP-3200-48 используется 19-дюймовая полка DHP-1UT-B. Конфигурация полки предусматривает установку до 4 модулей NCP-3200-48 на одну полку. Активное распределение тока поддерживается до 10 полок, суммарно до 40 модулей.
Назначение выводов разъёма
| Контакт | Функция | Описание |
| 1, 2 | -V | Отрицательный выходной вывод |
| 3, 4 | +V | Положительный выходной вывод |
| 5 | +12V-AUX | Вспомогательное напряжение 10,8...13,2 В относительно GND-AUX, максимальный ток 0,8 А, с OR-ing диодами, не управляется Remote ON/OFF |
| 6 | +5V-AUX | Вспомогательное напряжение 4,5...5,5 В относительно GND-AUX, максимальный ток 0,3 А, с OR-ing диодами, не управляется Remote ON/OFF |
| 7 | GND-AUX | Общий провод вспомогательных напряжений, изолирован от выходных клемм |
| 8 | AC-OK | Сигнал наличия допустимого входного напряжения |
| 9 | T-ALARM | Сигнал перегрева или отказа вентилятора |
| 10, 24 | NC | Резерв |
| 11 | SCL или CANL | Линия интерфейса PMBus или CANBus |
| 12 | SDA или CANH | Линия интерфейса PMBus или CANBus |
| 13 | Remote ON-OFF | Удалённое включение и выключение |
| 14 | DC-OK | Сигнал контроля выходного напряжения; в режиме зарядки связан с функцией защиты от низкого напряжения батареи |
| 15, 16 | DA, DB | Дифференциальный цифровой сигнал для параллельного управления |
| 17 | PC | Программирование уровня ограничения тока |
| 18, 19, 20, 21 | A2, A3, A4, A5 | Адресные линии интерфейсов PMBus/CANBus для стоечной системы |
| 22, 23 | A0, A1 | Адресные линии интерфейсов PMBus/CANBus для стоечного выпрямительного модуля |
| 25 | PV | Программирование выходного напряжения |
| 26 | -V(signal) | Сигнальный отрицательный потенциал, используется для локального измерения и опорных функций, не подключается непосредственно к нагрузке |
| 27 | -S | Отрицательный вывод удалённого измерения напряжения |
| 28 | +S | Положительный вывод удалённого измерения напряжения |
| 29 | +V(signal) | Сигнальный положительный потенциал для локального измерения, не подключается непосредственно к нагрузке |
| 30 | FG | Защитное заземление переменного тока |
| 31 | AC/N | Нейтраль сети переменного тока |
| 32 | AC/L | Линейный провод сети переменного тока |
Примечания
- Если требуется изменение зарядных характеристик для конкретного типа аккумуляторов, необходимо согласование параметров с производителем аккумуляторов.
- Если не указано иное, параметры измерены при входном напряжении 230 В AC, номинальной нагрузке и температуре окружающей среды 25°C.
- Рекомендованный диапазон ёмкости аккумуляторов указан производителем источника питания; допустимый максимальный зарядный ток следует дополнительно согласовывать с производителем аккумуляторов.
- При пониженном входном напряжении может потребоваться снижение допустимой мощности; следует учитывать кривую дерейтинга.
- Соответствие RCM указано на добровольной основе и относится к применимым стандартам IEC или AS/NZS, совместимым с AS/NZS 4417.1.
- Изделие рассматривается как компонент, предназначенный для установки в состав конечного оборудования. Все испытания по ЭМС выполнялись при монтаже устройства на металлическую пластину 600 × 900 мм толщиной 1 мм. Конечное оборудование должно быть дополнительно проверено на соответствие требованиям ЭМС.
- При эксплуатации на высоте свыше 2000 м необходимо учитывать температурный дерейтинг: 3,5°C на каждые 1000 м для безвентиляторных моделей и 5°C на каждые 1000 м для моделей с вентилятором.
- Пульсации и шум измеряются в полосе 20 МГц с использованием витой пары длиной 12 дюймов, оконцованной параллельными конденсаторами 0,1 мкФ и 47 мкФ.
- При переменной нагрузке или параллельной работе уровень пульсаций выходного напряжения при малой нагрузке может превышать нормируемое значение; при увеличении нагрузки выше 5% пульсации возвращаются к нормальному уровню.
- Погрешность установки включает собственно точность уставки, а также линейную и нагрузочную стабилизацию.
- КПД измеряется при нагрузке 75%.
- При использовании сигнала программирования выходного напряжения в отдельных режимах работы уровень пульсаций выходного напряжения может незначительно превышать нормируемое значение.
- Выход отключается, если выходное напряжение остаётся ниже 80% установленного значения более 5 секунд; восстановление осуществляется повторным включением питания.
