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電源如何應對高功率激光器的惡劣使用環境

近年來,國際環境復雜多變,動輒制裁禁運,使得科技進步受到各種禁錮。在這種時局下,掌握核心技術、實現國產替代成了各行各業共同的愿景。


工業激光器


就激光行業而言,目前國產化趨勢明顯,國內基本完成了激光切割機床的自主研發,工業激光器也正在加速追趕國際先進技術,以及泵浦源、芯片及其他核心元器件等都實現了技術的突破。整個激光行業呈現出一條清晰的、逐步趕超的國產化路線。


數據顯示,2016年百瓦級的國產激光器開始在市場占主導地位(銷量超過50%),千瓦以上的國產激光器銷量直到2019年才反超進口。2020年,萬瓦激光器成了各廠家角力的焦點,光纖激光器國產替代的趨勢也逐漸向萬瓦延伸,這一趨勢在各大展會上也有所體現。


自萬瓦激光實現終端應用以來,就憑借更強的加工能力、更高的加工效率而吸引眾多用戶的目光。隨著萬瓦激光應用在時間的打磨下逐漸成熟,也進一步推動了制造業轉型升級的進程。隨著12kW、15kW逐步普及,20kW走進終端,將進一步提升軌道交通、重型機械、房地產鋼結構等高端制造行業的生產能力。目前在激光切割、激光焊接、激光熔覆、激光淬火等工業領域,萬瓦級及激光器已經得到普遍的應用。


高功率激光器需要更大功率電源來供電,為了減小整個設備的體積重量,電源就需要有較大的功率密度。除此之外,工業加工領域的環境較為惡劣,高低溫、高濕度、高粉塵對電源提出了更高的要求。



低溫環境可達-10℃,高溫則會達到50℃,濕度最大85%。工業加工領域多是對金屬材料進行切割、焊接、熔覆等,會產生大量的金屬粉塵,對電源來說最為致命的就是金屬粉塵。


電源多是風冷散熱,微小的金屬粉塵就會隨著風道進入到電源內部,造成故障或者短路,甚至引起火災。


什么樣的電源才可以滿足這樣惡劣條件的使用呢?


需要電源具有在高低溫、及高濕度環境下工作的能力,還要有很強的防塵能力,而且需要做到較高的功率密度。


大華電子DH17800A系列電源完全可以應用在上述場所。該系列電源3U的尺寸最大功率可達15KW,工作溫度范圍-10℃-50℃,濕度范圍20%-90%RH。針對最危險的粉塵,DH17800A采取了多種手段來應對。


首先,是合理的風道設計。

不像傳統電源,風道經過整個電源內部,粉塵會沉積在PCB板和元器件上,造成電源故障。DH17800A采用隔離式風道,風道只經過散熱片內部,不會經過元器件,這樣金屬粉塵就不會直接與元器件接觸,就避免了金屬粉塵帶來的短路等危害。


合理的風道設計


其次,采取了密封的模塊結構。

每一個功率模塊都是與外部隔離的,即使有少量粉塵溢出風道,也只會附著在絕緣殼上,不會沉積在元器件表面,進一步完善了防塵功能。這就是DH17800A的第二道防線。


密封的模塊結構


三防,是第三道防線。

也許總會有極少量的粉塵會經過縫隙進入到模塊內部,所以DH17800A在PCB板上刷三防,進一步避免粉塵帶來的危害。


PCB板上刷三防


大華電子DH17800A直流電源經過獨立風道設計、密封模塊結構、三防處理可完全應對激光行業金屬粉塵大的難題。


DH17800A自動量程程控直流電源采用標準3U機箱,便于上架使用。該型產品具有電源系統化、大功率高密度、自動量程輸出、波形編程輸出、靈活組合擴展功率、高精度低紋波噪聲、動態負載下具備的高穩定性、大功率任意波形發生、系統啟停邏輯控制等特性。配備外部通信接口,設有過流、過壓、過熱保護、電壓預置、電流預置、過壓保護預置、輸出/禁止、菜單設置/回讀等功能。DH17800A是兼具供電、波形編程、測量和仿真于一體的高速化、精確化、智能化、數字化的高可靠性設備總體。


大華電子DAHUA DH17800A 性能特征:

◆電壓最高1500V

◆功率等級5KW/10KW/15KW

◆具備函數發生器功能

◆具備光伏曲線模擬功能

◆支持遠端電壓補償

◆最大并機功率可達540KW

◆多臺同型號電源可并聯使用

◆具有LAN、USB、CAN和模擬接口

◆完全兼容SCPI可編程儀器標準命令

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