提供 PLC 的有序關(guān)閉的電源方案

可編程邏輯控制器 (PLC) 在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中越來(lái)越普遍。在每個(gè)可以想象的制造環(huán)境中控制各種機(jī)器都需要對(duì)各種功能進(jìn)行編程，從移動(dòng)化工廠混合罐上的閥門到控制生產(chǎn)線上傳送帶的速度。同一張PLC卡可以用于多個(gè)不同的過(guò)程;唯一的區(qū)別是給定 PLC 單元上的編程指令。

這些編程指令的可編程性和數(shù)據(jù)保留有時(shí)需要備用電源來(lái)存儲(chǔ)足夠的能量，以便在突然的輸入電壓損失期間正確關(guān)閉 PLC。在熱插拔到機(jī)架式系統(tǒng)中的 PLC 卡中經(jīng)常發(fā)生這種功率損耗。

為了提供適當(dāng)?shù)臄嚯?，必須將能量存?chǔ)在 PLC 卡上。最簡(jiǎn)單的方法是獲取輸入電壓并直接驅(qū)動(dòng)電容器組。但是，這需要一個(gè)更大的電容器組，如果輸入電壓通過(guò)電容器以更高的電壓存儲(chǔ)能量來(lái)提升，那么您需要的電容器組更大。然后，系統(tǒng)還必須支持在這種更高的存儲(chǔ)電壓下運(yùn)行，從而使系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜化并增加其成本。

PMP9761 TI Designs 參考設(shè)計(jì)為這一困境提供了一個(gè)“兼而有之”的解決方案。使用的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器雙向提升存儲(chǔ)電容器的輸入電壓并降低系統(tǒng)的電容器電壓。系統(tǒng)電源保持不變，只是增加了電容器組和升降壓轉(zhuǎn)換器以提供備份功能。這種簡(jiǎn)單直接的實(shí)現(xiàn)為某些 PLC 提供了基本功能。

· 本參考設(shè)計(jì)描述了一個(gè)備用電源電路，它通過(guò)使用一個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器和一個(gè)備用電容器來(lái)解決對(duì)電源中斷的瞬時(shí)保護(hù)問(wèn)題。該實(shí)現(xiàn)是基于一個(gè)完全集成的TPS63060降壓-升壓轉(zhuǎn)換器電路，使一個(gè)小的總解決方案大小。此配置已測(cè)試了完整的測(cè)試報(bào)告和操作說(shuō)明。

· 廣泛可用的備用電容器電壓范圍(2.5-12V)導(dǎo)致更小的備用電容和解決方案尺寸

· 從主電源到備用電源運(yùn)行的過(guò)渡過(guò)程中，無(wú)任何故障

· 備用電容器的類型和大小是可供選擇的，以滿足備用電源的需要

· 高達(dá)10瓦的輸出功率

· 小型和高效的單個(gè)變頻器的解決方案

· 支持連接到弱電源的脈沖負(fù)載

TPS63060 器件為由 3 節(jié)到最多 6 節(jié)堿性電池、鎳鎘電池 (NiCd) 或者鎳氫電池 (NiMH) 電池、或者單節(jié)或雙節(jié)鋰離子或者鋰聚合物電池供電的產(chǎn)品提供了一個(gè)電源解決方案。 當(dāng)使用一個(gè)雙鋰離子或者鋰聚合物電池時(shí)，輸出電流可升高至 2A 并將電池電壓放電至 5V 或者更低。 此降壓-升壓轉(zhuǎn)換器基于一個(gè)使用同步整流的固定頻率、脈寬調(diào)制 (PWM) 控制器以獲得最高效率。 在低負(fù)載電流情況下，此轉(zhuǎn)換器進(jìn)入省電模式以在寬負(fù)載電流范圍內(nèi)保持高效率。 省電模式可被禁用，從而強(qiáng)制轉(zhuǎn)換器運(yùn)行在固定的開(kāi)關(guān)頻率下。 開(kāi)關(guān)內(nèi)的最大平均電流被限制在 2.25A(典型值)。 使用一個(gè)外部電阻器分壓器可對(duì)輸出電壓進(jìn)行編程，或者在芯片上對(duì)輸出電壓進(jìn)行內(nèi)部固定。 轉(zhuǎn)換器可被禁用以大大減少電池消耗。 在關(guān)斷期間，負(fù)載從電池上斷開(kāi)。 此器件封裝在一個(gè) 10 引腳SON PowerPAD? 3mmx 3mm 封裝內(nèi) (DSC)。

相同的架構(gòu)對(duì)于任何需要正確關(guān)閉的系統(tǒng)都很有用，即使它們的輸入電源電壓被移除，以及需要通過(guò)輸入總線的欠壓處理的系統(tǒng)。此類關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)可能包括工廠中的醫(yī)療設(shè)備、傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)，或故障安全用戶安全系統(tǒng)，如傳送帶斷開(kāi)設(shè)備。在這些系統(tǒng)中，需要在輸入功率瞬變期間可靠運(yùn)行，或者系統(tǒng)必須在突然移除其電源時(shí)進(jìn)入已知的安全狀態(tài)。在備用電源系統(tǒng)中存儲(chǔ)能量是實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo)的一種方法。