本特利BENTLY监测模块

本特利BENTLY监测模块

常模块电源并联要解决的首要问题就是均流问题。均流以保证模块间电流应力和热应力的均匀分配，防止一台或多台模块运行在电流极限状态。因为并联运行的各模块特性并不一致，外特性好的可能承担更多的电流，甚至过载;而外特性差的运行在轻载，甚至空载。这样不均匀的电流使得热应力大，降低了可靠性。实验证明，电子元器件温升从25度上升到50度时，其寿命仅为25度时的1/6。

随着模块电源市场日趋成熟，一些低电压输入超大功率的模块电源越来越受到客户的青睐，但是在一些低压大功率场合中，单台模块电源是无法满足负载功率要求的，于是就需要考虑并联。利用多台中/小功率的电源并联，不仅可以达到负载功率要求，降低应力;而且还可以应用冗余技术，提高系统的可靠性。实验证明，两台并联系统的故障率远小于单台电源的故障率，因此多台的情况下，系统的可靠性将显著增强。

因此，对若干个开关变换器模块并联的电源系统，其要求是：

1）各模块承受的电流能自动平衡，实现均流

2）为提高系统的可调性，尽可能不增加外部均流控制的措施，并使均流与冗余技术结合

3）当输入电压和/或负载电流变化时，应保持输出电压稳定，并且均流的瞬态响应好

常见的均流方法有：

1输出阻抗法（下垂法，电压调整率法）

并联的各模块的外特性呈下垂特性，负载越重，输出电压越低。在并联时，外特性硬（内阻小）的模块输出电流大;外特性软的模块输出电流小。输出阻抗法的思路是，设法将外特性硬（内阻小、斜率小）的外特性斜率调整得接近外特性软的模块，使得两个模块的电流分配接近均匀。

2、主从设置法

主从设置法即是认为选定一个模块作为主模块（MasterModule），其余模块作为从模块（SlaveModule）。用主模块的电压调节器来控制其余并联模块的电压调整值，所有并联模块内部具有电流型内环控制。由于各从模块电流按同一基准电流调制（主模块的电压误差转换成的基准电流），从而与主模块电流一致，实现均流。

主从设置法的主要缺点：

1）主从模块之间必须有通讯联系，使系统复杂

2）若主模块失效，整个系统将不能工作，不适用与冗余并联系统

3）电压环的带宽大，容易受外界干扰

3、平均电流自动均流法

用均流母线来连接所有电源模块输出电流取样电压的输出端，均流母线上的电压由所有并联电源模块系统取样电压，经各电源模块的均流电阻所提供。通俗地说，即是均流母线的电压为各模块电流信（以电压呈现）的平均值，然后各模块的电流信号（以电压呈现）再与均流信号比较，得到补偿量用来进行控制。

平均电流自动均流法可以均流。但是，当连接在母线上的某一个模块不工作时，将导致母线平均值降低，电压下调，到达下线时出现故障。

4、最大电流法自动均流

又称“民主均流法"，该法与主从设置法相似，区别在于主模块是不固定的，系统中电流最大的模块自动作为主模块工作。

5、热应力自动均流法

该法按每个模块的电流和温度（即热应力）自动均流。系统中仍以各模块电流平均值得到均流母线作为比较参考，各模块的电流信号再与均流母线作比较得到误差，进而补偿控制。（目前不太明白与前面的平均电流法的区别）

6、外加均流控制器

应用此法时，每个模块的控制电路中都需要加一个特殊的均流控制器，用以检测并联各模块电流不均衡情况，调整控制信号，从而实现均流。但是均流控制器的引入增加了系统的复杂性，若设计不正确，可能使系统不稳定。

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开关量输入模块是用来接收现场输入设备的开关信号，将信号转换为PLC内部接受的低电压信号，并实现PLC内、外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：

1）输入信号的类型及电压等级

开关量输入模块有直流输入、交流输入和交流／直流输入三种类型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。直流输入模块的延迟时间较短，还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接；交流输入模块可靠性好，适合于有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

　　开关量输入模块的输入信号的电压等级有：直流5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ、60Ｖ等；交流110Ｖ、220Ｖ等。选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。话？Ｖ、12Ｖ、24Ｖ用于传输距离较近场合，如5Ｖ输入模块最远不得超过１０米。距离较远的应选用输入电压等级较高的模块。

　　2）输入接线方式

　　开关量输入模块主要有汇点式和分组式两种接线方式，

　　汇点式的开关量输入模块所有输入点共用一个公共端（COM）；而分组式的开关量输入模块是将输入点分成若干组，每一组（几个输入点）有一个公共端，各组之间是分隔的。分组式的开关量输入模块价格较汇点式的高，如果输入信号之间不需要分隔，一般选用汇点式的。

　　3）注意同时接通的输入点数量

　　对于选用高密度的输入模块（如32点、48点等），应考虑该模块同时接通的点数一般不要超过输入点数的60％。

　　4）输入门槛电平

　　为了提高系统的可靠性，必须考虑输入门槛电平的大小。门槛电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也越远

开关量输出模块的选择

　　开关量输出模块是将PLC内部低电压信号转换成驱动外部输出设备的开关信号，并实现PLC内外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：

　　1）输出方式

　　开关量输出模块有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种方式。

　　继电器输出的价格便宜，既可以用于驱动交流负载，又可用于直流负载，而且适用的电压大小范围较宽、导通压降小，同时承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但其属于有触点元件，动作速度较慢（驱动感性负载时，触点动作频率不得超过1HZ）、寿命较短、可靠性较差，只能适用于不频繁通断的场合。

　　对于频繁通断的负载，应该选用晶闸管输出或晶体管输出，它们属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。

　　2）输出接线方式

　　开关量输出模块主要有分组式和分隔式两种接线方式，

　　分组式输出是几个输出点为一组，一组有一个公共端，各组之间是分隔的，可分别用于驱动不同电源的外部输出设备；分隔式输出是每一个输出点就有一个公共端，各输出点之间相互隔离。选择时主要根据PLC输出设备的电源类型和电压等级的多少而定。一般整体式PLC既有分组式输出，也有分隔式输出。

　　3）驱动能力

　　开关量输出模块的输出电流（驱动能力）必须大于PLC外接输出设备的额定电流。用户应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大，输出模块无法直接驱动，可增加中间放大环节。

　　4）注意同时接通的输出点数量

　　选择开关量输出模块时，还应考虑能同时接通的输出点数量。同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的电流值，如一个220V／2A的８点输出模块，每个输出点可承受2A的电流，但输出公共端允许通过的电流并不是16A（8×2A），通常要比此值小得多。一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的60％。

　　5）输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关

　　开关量输出模块的技术指标，它与不同的负载类型密切相关，特别是输出的最大电流。另外，晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低，在实际使用中也应注意。