請(qǐng)看下圖所示的布置（圖 1）。主配電柜（應(yīng)用 #1）由 480W 24VDC 電源（RACPRO1-T480/24V）供電。負(fù)載為 5A 的次級(jí)開(kāi)關(guān)柜（應(yīng)用 #2）通過(guò) 25m長(zhǎng)的電纜由同一電源供電。為加強(qiáng)保護(hù)，遠(yuǎn)程應(yīng)用包括一個(gè)直流斷路器。

圖 1：遠(yuǎn)程應(yīng)用場(chǎng)景的安裝框圖

問(wèn)題：長(zhǎng)電纜上的電壓降

總長(zhǎng)度為 50 m（往返各 25 m）的 2.5 mm2 電纜的總電阻為 174 歐姆。斷路器的內(nèi)阻為 56mOhm。應(yīng)用 #2 的典型負(fù)載為 5A。

因此，應(yīng)用 #2 的電源電壓為 Vsupply – IR = 24V – (5A x 230mOhm) = 22.85V。

該電源電壓低于標(biāo)稱的 24V 電源水平。

圖 2: 輸出電壓可調(diào)

解決方案：使用 RACPRO1 Vout微調(diào)補(bǔ)償電壓降

RACPRO1 系列包括一個(gè)前端面板調(diào)節(jié)微調(diào)器，可對(duì)輸出電壓進(jìn)行微調(diào)，以抵消長(zhǎng)電纜中的電壓降（圖 2）。在此示例中，輸出電壓可微調(diào)至 24.6V，以平衡壓降。

應(yīng)用 #1 接收6V（高于額定值 600mV）。

應(yīng)用 #2 接收4V（低于額定值 600mV）。

兩個(gè)電源電壓均保持在可接受的 ±2.5% 范圍內(nèi)。

問(wèn)題：安全直流觸點(diǎn)斷路器跳閘

熱磁直流斷路器的過(guò)載跳閘曲線結(jié)合了兩個(gè)明顯的特征：

熱跳閘對(duì)持續(xù)過(guò)載做出反應(yīng)，如果電流仍然過(guò)大，則斷開(kāi)負(fù)載。

磁跳閘反應(yīng)更快，但需要更高的過(guò)電流浪涌才能觸發(fā)。

兩種跳閘機(jī)制都有內(nèi)置公差，如下圖所示（圖 3）

圖 3: 典型直流斷路器及其跳閘特性

在額定負(fù)載電流（5A）下，斷路器不受影響。即使啟動(dòng)電流高達(dá) 10A，只要過(guò)流情況持續(xù)時(shí)間小于 5s（熱特性），斷路器也不會(huì)跳閘。 在短路故障情況下，當(dāng)電源輸出最大電流（20A）時(shí)，熱跳閘最終會(huì)啟動(dòng)，但需要 1.5s至 10s的時(shí)間（虛線）。這一延遲時(shí)間可能過(guò)長(zhǎng)，無(wú)法保護(hù)負(fù)載免受損壞或過(guò)熱。

解決方案：RACPRO1 智能電子斷路器輕松觸發(fā)

幸運(yùn)的是，RACPRO1 系列可提供 250% 的短期斷路器跳閘電流，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 20ms。對(duì)于 480W 版本，該電流為 250% x 20A = 50A。在這一水平上，斷路器進(jìn)入快速反應(yīng)磁性跳閘模式，可在 2ms 和 10ms 內(nèi)跳閘（黃色虛線）。

問(wèn)題：安全直流熔斷器跳閘

可以使用直流熔斷器代替斷路器。這是一種成本效益更高的選擇，而且可隨時(shí)提供內(nèi)置 LED 指示燈的導(dǎo)軌安裝式熔斷器座（圖 4）。不過(guò)，需要使用額定值更高的熔斷器，以防止高浪涌電流造成的跳閘干擾，并考慮到由于老化或工作溫度過(guò)高而導(dǎo)致長(zhǎng)期性能下降。對(duì)于 5A 的負(fù)載，建議選擇 7.5A 的熔斷器。

圖 4: DIN 導(dǎo)軌安裝的直流熔斷器及其典型特性（25°C 時(shí)）

在 5A 的負(fù)載電流下，7.5A 的熔斷器在正常運(yùn)行期間保持完好。即使啟動(dòng)電流高達(dá) 10A，如果過(guò)流持續(xù)時(shí)間少于 5s（虛線），熔斷器也不會(huì)跳閘。發(fā)生短路故障時(shí)，在電源的最大輸出電流（20A）下，熔斷器會(huì)熔斷，但其反應(yīng)時(shí)間為 200ms（紅色虛線）。雖然反應(yīng)時(shí)間相對(duì)較快，但對(duì)于某些敏感應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這個(gè)延遲時(shí)間可能還是太長(zhǎng)了。

解決方案：RACPRO1 智能電子斷路器輕松觸發(fā)

幸運(yùn)的是，RACPRO1 系列的智能電子斷路器跳閘電流為 250%，持續(xù)時(shí)間為 20ms。對(duì)于 480W 版本，這相當(dāng)于 250% x 20A = 50A，確保斷路器在 4ms 內(nèi)跳閘。(黃色虛線)。

結(jié) 論

即使使用短路保護(hù)電源，在某些應(yīng)用中，輸出端安裝直流斷路器或熔斷器也能提供額外的保護(hù)。然而，這些元器件和任何長(zhǎng)的電源電纜一樣，都會(huì)產(chǎn)生電壓降。為了補(bǔ)償這些電壓降，可以使用前端面板輸出電壓調(diào)節(jié)器。

在使用外部斷路器或熔斷器時(shí)，重要的是電源能夠提供短期過(guò)電流而不會(huì)立即進(jìn)入短路保護(hù)，確保過(guò)流保護(hù)裝置正確啟動(dòng)。RACPRO1 系列的智能電子斷路器跳閘電流為 250%/20ms。