Jak vypočítat vstupní napětí?

Znalost maximálního vstupního proudu napájecího zdroje je užitečná při výběru elektrických požadavků, vypínače, napájecího kabelu střídavého proudu, konektorů a dokonce i izolačního transformátoru v plovoucích jednotkách. Výpočet maximálního vstupního proudu je při znalosti pár základních parametrů a jednoduchých matematických operací celkem jednoduchý.

Jmenovitý výkon vysokonapěťového zdroje
Všechny napájecí zdroje Spellman mají maximální příkon ve wattech. Toto je první parametr, který potřebujeme; Můžete jej získat z produktového listu. Většina napájecích zdrojů Spellman má maximální příkon uvedený na čísle modelu. Například SL30P300/115 je 30kV kladný napájecí zdroj s maximálním výkonem 300W a pracuje se vstupním napětím 115V AC.

Účinnost napájení
Účinnost napájecího zdroje je poměr vstupního výkonu k výstupnímu výkonu. Účinnost se obvykle uvádí v procentech nebo jako desetinné číslo menší než 1, například 80 % nebo 0,8. Chcete-li zjistit vstupní výkon, vydělte maximální výstupní výkon účinností:

300 W / 0,8 = 375 W

Účiník
Účiník je poměr skutečného výkonu k pevnému výkonu. Obvykle se vyjadřuje jako desetinný zlomek menší než 1. Skutečný výkon je uveden ve wattech a zaznamenaný výkon je ve voltampérech (VA). Nekorigované jednofázové spínané zdroje mají obvykle poměrně nízký účiník, například 0,65. Spínané zdroje bez korekce mají vyšší účiník, např. 0,85. Zdroje s aktivní korekcí účiníku mohou mít velmi vysoké účiníky, například 0,98. Výše uvedený příklad používá neopravený napájecí zdroj napájený jednofázovým vedením, tedy:

375 W / 0,65 = 577 VA

Vstupní napětí
Potřebujeme znát vstupní střídavé napětí, pro které je zdroj určen. Ve výše uvedeném příkladu je to 115 V. Toto je jmenovité napětí, ve skutečnosti je udáváno s tolerancí ±10 %. Pro nejhorší případ s nízkým napětím v síti odečtěte 10 %:

115 V – 10 % = 103,5 V

Maximální vstupní střídavý proud
Když vezmeme 577 VA a vydělíme to 103,5 V, dostaneme:

577 VA / 103,5 V = 5,57 A

Pokud je vstupní napětí jednofázové, naše odpověď je 5,57 A.

Třífázové vstupní napětí
Zdroje s třífázovým vstupním napětím mají vyšší účiník než jednofázové. Navíc díky přítomnosti tří fází napájejících zdroj bude fázový proud menší. Abychom zjistili proudovou sílu jedné fáze, vydělíme proudovou sílu, kterou jsme vypočítali na vstupu, √3 (1,73).

Vypočítejme data pro následující příklad: STR10N6/208. Z technického listu STR se dozvídáme, že maximální výkon je 6000 W, účinnost 90% a účiník 0,85. A přestože STR bude podle návrhu pracovat s napětím až 180 VAC, v tomto příkladu bude jeho napájení pocházet z třífázové sítě 208 V, maximální vstupní proud na fázi je získán následovně:

Účinnost napájení:
6000 W / 0,9 = 6666 W

Účiník:
6666 W / 0,85 = 7843 VA

Vstupní napětí:
208 V – 10 % = 187 V

Maximální AC vstupní proud:
7843 VA / 187 V = 41,94 A (pokud by byla síť jednofázová)

Přepočet pro tři fáze na vstupu:
41,94 A / √3 (1,73) = 24,21 A na fázi

Máme tedy dvě rovnice, jednu pro jednofázové a druhou pro třífázové vstupní napětí:

Rovnice pro maximální jednofázový vstupní proud
Vstupní proud = maximální výkon/(účinnost)(účiník)(maximální vstupní napětí)

Rovnice pro maximální třífázový vstupní proud
Vstupní proud = maximální výkon/(účinnost)(účiník)(maximální vstupní napětí)(√3)

Tyto výpočty vstupního proudu předpokládají nejhorší scénář za předpokladu, že napájecí zdroj pracuje na maximální výkon s nízkým síťovým napětím a bere v úvahu účinnost a účiník.