今日の産業向けに設計された信頼性の高いDINレール電源

ディスクリート製造やプロセス製造、再生可能エネルギーシステム、電気通信、ITインフラなど、あらゆる種類の産業活動は、安定した信頼性の高い電力供給を必要としています。電源ユニット（PSU）は、電圧入力（ACまたはDC）を受け取り、システムが動作するために必要な形態と電圧出力に変換することで、この機能を提供します。

PSUおよびDINレールコンバータの基準

今日のAC/DCコンバータは、安全で、コスト効率が高く、エネルギー効率と信頼性に優れ、以前の製品よりも大幅に小型化されている必要があります。産業グレードのAC/DC電源コンバータは、高誘導性または容量性負荷に対応するだけでなく、重機などの電源のオン/オフ時に発生する過大なAC入力サージに耐える必要があります。また、広範囲の動作温度と入力電圧に対応する必要があります。

リレー、アクチュエータ、バルブ、監視/制御システムに電力を供給するDIN（Deutsche Institut für Normung）レールPSUは、これらの基準を満たしています。

電気パワーコンバータは、標準化された金属チャンネルであるDINレールに取り付けられます。このDINレールは、必要な長さにカットし、ラックや壁にボルトで固定できます（図1）。

図1：一般的なDINレールの設置（画像提供：RECOM）

DINレールPSUは数多くの利点を提供しますが、その動作条件には追加の特殊機能が必要です。通常、生産ラインが停止しているときでも連続運転モードで動作するため、長い運転寿命が求められます。また、エネルギーを節約し、内部の熱放出を最小限に抑えるため、負荷時およびアイドル時の両方で高い効率が求められます。さらに、不足電圧や過電圧の変動、電力サージ、短絡、過負荷、過温度に対する保護も必要です。

RECOM Powerの産業用DINレールPSUであるRACPRO1シリーズ シャーシ取り付け可能LED AC/DC電源は、上記の機能を満たす製品です。動作温度範囲は-40°Cから+70°Cで、+60°Cまでフル電力出力が可能であり、5秒間150%の電力ブーストが可能です。無負荷時の消費電力が少ないため、スタンバイ時のエネルギー消費は最小限に抑えられており、その範囲は電源出力電力に応じて1～3ワットです。

DINレールシステムのその他の利点

DINレールの標準化された取り付けにより、PSUを工具なしでレールに簡単に固定できるため、迅速かつ簡単な組み立てが可能です。DINレールはスペースを節約し、設計エンジニアは標準サイズの機器を小さな領域に高密度に配置できます。

さらに、DINレールは電気部品のサイズの変化を考慮し、年々進化しています。チャンネルの幅とサイズは今日のPSUに適合しているため、設計エンジニアは複雑なシステム構成に必要なPSUを簡単に選択し、標準化されたスペースに収めることができます。また、DINレールは異なる種類のコンポーネントを一緒に搭載できるため、複数の機械用の電源を効率的に構成でき、多くの場合同じ金属ストリップ上に配置可能です。

正しいDINレールPSUの選択

複雑な産業用オートメーションシステムでは、その電力要件に対応するため、さまざまなPSUが必要になる場合があります。その選択は、入出力電圧範囲や必要な最大電流などの電気的仕様を含む、さまざまな要素に依存します。

RECOM PowerのRACPRO1シリーズ（図2）は、ACおよびDC入力電圧を必要な出力電圧に変換可能なDINレールPSUです。たとえば、RACPRO1-T240、-T480、-T960シリーズは、3 x 320V_AC～3 x 575V_AC、430V_DC～850V_DCのユニバーサルACおよびDC入力電圧範囲を備えています。240W、480W、960Wの電力クラスがあります。T480とT960の負荷インジケータにより、定格出力電流の何パーセントが消費されているかを素早く判断できます。どちらのユニットも、バッテリ充電などの作業には定電流（CC）モード、並列運転には負荷分散モードを選択できます。

図2：RACPRO1-T240、-T480、-T960は、3 x 320V_AC～3 x 575V_AC、430V_DC～850V_DCのユニバーサルACおよびDC入力電圧範囲を備えており、240W、480W、960Wの電力クラスがあります。（画像提供：RECOM）

RACPRO1-T電源は、最大97.1%の効率を実現し、コンパクトな設計で高い電力密度を実現します。幅は43mm、52mm、80mmがあります。電力損失が低く、80,000時間を超える寿命を提供します。

また、入力で最大6kVのサージ耐性と、出力で35Vを超える逆電圧保護があります。-40°Cから+70°Cの拡張温度範囲により、過酷な産業環境や屋外アプリケーションに最適です。

さらに、RECOMのRACPRO1 DINレールマウント電源には、2つの独立した貫通溝チャンネルが組み込まれており、煙突効果を活用して、最大+60°Cの周囲温度で100%の電力動作を提供します。煙突効果は、暖かい空気の垂直な柱が上昇して自然の風を発生させ、熱い部品の内部温度を大幅に下げることができます。

RACPRO1-4SP電子ヒューズシリーズ

RACPROシリーズには、RACPRO1-4SPシリーズ 4チャンネル電子ヒューズ（e-Fuse）ロードスイッチもあります。この製品は、各チャンネルに独立した過電流保護を提供するように設計されています（図3）。リアルタイム電流モニタリングとLEDステータスインジケータを備え、診断を簡素化します。各チャンネルは独立して動作するため、障害が発生した場合でもシステムの信頼性が保証されます。設計には、突入電流を制限するためのシーケンシャルパワーアップと、必要な負荷を優先するための逆シーケンスシャットダウンが組み込まれています。調整可能な過負荷モードにより、柔軟なシステム構成が可能です。

図3：RACPRO1-4SPシリーズは、独立した過電流制限制御とリアルタイム出力電流表示を備えた4チャンネル電子ヒューズロードスイッチです。（画像提供：RECOM）

RACPRO1電子ヒューズは、チャンネルあたり5Aまたは10Aをサポートし、一時的な負荷サージに対応するために最大5秒間150%の電力ブーストを行います。短時間の過電流イベントに対しては、デバイスは最大120msの間150%の過負荷を維持し、不要なトリップを低減します。 このシリーズは、+40°Cで80,000時間以上の寿命を持つ高い信頼性を保証します。工具不要のプッシュイン端子とペア入出力コネクタにより設置が合理化され、複数のモジュール間の配線とデイジーチェーンが迅速かつ効率的に行えます。

RACPRO1シリーズのアプリケーション

RACPRO1シリーズは、以下を含む幅広いアプリケーションに対応しています。

• 産業オートメーションおよびスマートマニュファクチャリング
• 再生可能エネルギーおよびマイクログリッド
• インフラストラクチャ、交通工学、スマートシティ
• 配電およびバッテリ貯蔵システム
• 試験および測定機器

まとめ

今日の産業プロセスでは、幅広い電流および電圧要件を持つ機器に、複雑な電源セットが必要です。産業用オートメーションにますます多くのセンサが組み込まれている中で、電源は、限られたスペースや過酷な環境でも動作できなければなりません。 RECOMのRACPRO1シリーズは、これらの厳しい課題に対応し、システムを稼働させ続けるために、信頼性が高く安定した電力を効率的に供給します。