例如,在底特律的一家研發(fā)機(jī)構(gòu)開發(fā)一款汽車引擎控制單元測(cè)試系統(tǒng),但卻要將其部署在墨西哥的工廠。在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮墨西哥的電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量,并在系統(tǒng)發(fā)運(yùn)之前確認(rèn)系統(tǒng)滿足在墨西哥部署所需的所有安全和監(jiān)管認(rèn)證。設(shè)計(jì)在全球部署的測(cè)試系統(tǒng)時(shí),需要考慮以下事項(xiàng):
電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和配置
電網(wǎng)質(zhì)量和可靠性
材料合規(guī)性,如是否符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)
能源合規(guī)性,如是否CE、PSE或KC認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)
貿(mào)易合規(guī)性和進(jìn)出口法規(guī)
電磁干擾因素——考慮EMI和線路濾波器
電網(wǎng)承載的高能信號(hào)通常會(huì)發(fā)射電磁噪聲。電源線產(chǎn)生的大多數(shù)噪聲相對(duì)一致,可以提前進(jìn)行相關(guān)規(guī)劃。但是,世界上沒有完美的電網(wǎng),電源信號(hào)中很可能會(huì)存在一些非標(biāo)準(zhǔn)噪聲。非標(biāo)準(zhǔn)噪聲可能會(huì)影響系統(tǒng)中的儀器所進(jìn)行的測(cè)量,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)違反認(rèn)證要求。
為了保護(hù)測(cè)試系統(tǒng)免受來(lái)自于輸電線路的意外噪聲源的影響,最常用的方法是使用EMI和線路濾波器。線路濾波器必須在一定電壓和電流下工作,并且濾波的信號(hào)也有一定的頻率范圍。例如,線路濾波器的最大電壓和電流可以為250 V、10 A,工作頻率范圍為150 kHz至1 MHz。確保根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)的功率選擇適合的線路濾波器來(lái)濾除不需要的噪聲頻率。NI電源輸入面板配有EMI/線路濾波器,可為敏感的測(cè)量設(shè)備提供保護(hù)。
圖4.斷路器和線路/EMI濾波器對(duì)于保護(hù)測(cè)試系統(tǒng)中的設(shè)備以及確保儀器正常運(yùn)行和精準(zhǔn)測(cè)量至關(guān)重要。圖中給出了電源輸入面板的低功率、中功率和高功率配置示例。
功率預(yù)算,優(yōu)化功率分配
功率預(yù)算是測(cè)試系統(tǒng)資源和組件規(guī)劃過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。任一給定設(shè)備必須能夠在正確的電壓下獲得適量的電流。功率預(yù)算必須針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)以及系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)配電點(diǎn)執(zhí)行。在通過(guò)計(jì)算確定所需的功率量后,可以對(duì)這些計(jì)算出的值應(yīng)用一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則,從而優(yōu)化測(cè)試系統(tǒng)中的功率分配。
系統(tǒng)功率預(yù)算
在確定系統(tǒng)功率預(yù)算時(shí),首先需要確定測(cè)試系統(tǒng)中所有設(shè)備的最大功率需求。需求總和中應(yīng)包含測(cè)試系統(tǒng)中所有組件的預(yù)期指標(biāo),包括電壓、電流和功率瓦數(shù)。在許多情況下,功率預(yù)算中最重要的指標(biāo)是電流。由于系統(tǒng)中的給定傳輸線路只能流過(guò)一定量的電流,因此通常必須使用配電單元(PDU)仔細(xì)分配在整個(gè)系統(tǒng)中的電流。
給定設(shè)備的功耗通常在用戶手冊(cè)中寫明,有時(shí)還會(huì)涉及不同條件下的多種功率需求。在某些情況下,設(shè)備標(biāo)注了典型功耗和最大功耗(即最壞情況下的功耗)規(guī)范。最好使用最大功率需求作為相對(duì)保守的安全值,然后再減去給定的百分比(通常為30%到40%),得到較為符合實(shí)際情況的功率值。圖5顯示了獨(dú)立式儀器集成到測(cè)試系統(tǒng)中時(shí)的最大功率需求。
圖5. PXI機(jī)箱的總功耗是機(jī)箱中所有模塊的功耗之和。如上圖所示,一個(gè)完整的儀器機(jī)箱在最壞情況下的功耗為526.9 W。
此外,指南中還對(duì)以下章節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)講解:
配電單元:合適的配電單元能夠確保系統(tǒng)各部件得到足夠的電力供應(yīng),并且可以平衡各部件的功率負(fù)載,防止過(guò)流情況的出現(xiàn)。
電源狀態(tài):電源狀態(tài)是指電源的電壓、電流等參數(shù)的狀態(tài)。在自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中,電源狀態(tài)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理,以確保各部件的正常運(yùn)行。
接地:接地是確保電源系統(tǒng)安全的重要措施。通過(guò)將電源系統(tǒng)的地線與大地相連,可以避免雷擊等意外情況對(duì)電源系統(tǒng)的損害。
組件采購(gòu)最佳實(shí)踐:在采購(gòu)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的組件時(shí),需要考慮各種因素,如組件的性能、可靠性、價(jià)格等。同時(shí),還需要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需求進(jìn)行選擇和配置,以達(dá)到最佳的性能和效果。