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纤薄型 DIN 导轨安装电源

2024-09-06

DIN 导轨安装的理念自 20 世纪 20 年代首次引入以来，已经彻底革新了电气柜设计，统一开关设备的安装标准，并可在制造商之间进行互换。DIN 代表“Deutsche Industrie Norm”或“德国工业标准”，DIN 导轨系统的成功迅速传播到德国以外的地区，最终成为欧洲标准 DIN EN 60715。

DIN 导轨系统以简单性和多功能性著称，元器件可以轻松卡入或拆卸，便于维护、升级或更换。这促使生产一系列不同的电子元件用于 DIN 导轨安装，如断路器、继电器、接触器、接线端子、数据网络组件（KNX、DALI、以太网）、可编程逻辑控制器 (PLC) 和电源（图 1）。

图 1：典型的 DIN 导轨安装

DIN 导轨系统取得成功得益于以下优势

首先，通过模块化方法，电气柜和面板能够快速组装、移动或重新排列，充分利用可用空间，只需使用标准电工螺丝刀作为工具即可。无需钻孔、切割或攻丝。电气柜和面板通常配有预装导轨，因此可以立即开始安装。

其次，DIN 导轨系统支持轻松升级或维修，而不干扰其他元器件——有缺陷的部件可以简单卸下并更换，而不影响其他组件。如果新部件恰好比旧模块尺寸稍大，则可以沿着导轨移动现有组件以腾出空间。

第三，安装导轨采用标准化尺寸，不同制造商的产品可以互换并兼容安装。在单个导轨上，不同的电子元件可以自由混合，例如，连接器块可以放置在电源旁边，用以简化电力分配并减少所需的电缆数量，或者将致动器继电器放置在 PLC 旁边。

第四，如您所愿，导轨安装简便符合德国标准，柜内布局有序、整洁且逻辑清晰。通过简化整个构建过程，这不仅加快了组装速度，还简化了维护和故障排除操作。所有电触点都可以从正面访问而无需断开任何接线，并且许多电子元件均配有状态或报警指示器，可以快速检查复杂安装以找出故障。

RECOM's REDIIN120, REDIIN240, and REDIIN480

图 2：REDIIN120, REDIIN240, 和REDIIN480 DIN 导轨电源

在某种程度上，DIN 导轨系统已因其成功而陷入困境。由于 DIN 导轨安装系统现已广泛应用于几乎所有电气、网络和电信设备，因此存在向每个导轨尽可能多安装元器件的倾向。每个元器件应尽可能纤薄，尽量减少所需的导轨空间。然而，一些电气设备会产生热量，例如电源、接触器线圈或继电器，因此如果这些装置紧密放置可能会对自然对流冷却气流产生不利影响。因为环境温度每升高 10°C，设备的工作寿命就会减半，所以应尽量避免这种情况。

在设备之间添加间隔物，通过自由空气对流来冷却组件；重新定位发热元器件，避免彼此靠得太近导致相互加热；或者在极端情况下，添加风扇来强制风冷，这些都是切实可行的解决方案。还需要考虑导轨之间的垂直间距，以免一个元器件向上散发的热量对紧邻其上方的元器件产生不利影响。幸运的是，现在有软件包可以用来提前规划面板或机柜的布局，并计算预期的热负载。这种软件通常由机柜制造商免费提供。更高级的软件还可以自动检查是否符合电气安全、结构和技术标准，例如 EN 61439。

RECOM 凭借其卓越的电路板安装和机箱安装电源技术而享誉市场，现在也推出了极具价格竞争力的 DIN 导轨安装电源（图 2）。

DIN 导轨安装的电源设计具备某些特殊功能，区别于与标准工业电源

始终开启

面板和电气柜中的电源通常以“始终开启”模式工作。即使生产线在夜间关闭，继电器和控制器的低压电源仍然保持开启。全天候工作意味着 DIN 导轨电源需要拥有超长使用寿命，这既需要精心设计，也需要高强度输入滤波阶段，以承受严重的输入电压波动、供电中断、电源瞬变和电涌。

Graph comparing efficiency vs. load for 115VAC and 230VAC

图 3：REDIIN120-24 的平坦效率曲线（空载功耗仅为150 mW）

高效率

无论在满载还是空载条件下，都需要高效率以尽量减少内部散热，并在待机时节省能源。REDIIN 系列效率曲线稳定，无论供电电压如何，负载从 20% 甚至更低到 100% 满载，其效率均保持在 90-94% 左右（图 2）。在空载条件下，480 W 型号的功耗低于 750 mW，而 120 W 和 240 W 型号的功耗均低于 300 mW。

设计

DIN 导轨安装电源采用所有电气连接均位于前的设计，如开关晶体管和功率二极管等主要的散热元件与设备背面保持良好的热接触（所谓的“书形”）。通过这种散热效率高的布局，金属 DIN 导轨可以作为额外的散热器，REDIIN 系列可以在高达 +50°C 的环境温度下仅通过自然对流冷却实现全输出功率。有时，环境可能非常寒冷而非炎热，例如在户外太阳能农场光伏串控制器应用或在无供暖设施的仓库中，因此低温工作也很重要。REDIIN 系列可以在 -30°C 的环境下满载工作，并可在 -40°C 温度下冷启动。

保护

所有 REDIIN 电源均采用通用单相交流输入（90 到 264 VAC），适用于全球所有电源，包括欠压和过压情况。功率因数校正是标准配置。典型的工业电源电压提供短路、过压和过载保护功能，输出电压分别为 12 V（REDIIN 120）、24 V 或 48 VDC，所有输出电压均可根据电缆损耗在 ±10% 的范围内进行调整。电源还具备自动恒压/恒流工作模式，适合高电感或高电容负载。输出过流限制高达 150%，允许驱动高启动电流负载而无需过度设计电源。如果电源持续过载，内置的过温保护会在设备受损前安全关闭输出。双色 LED 指示灯显示输出电压是否在规定范围内，或是否处于短路、过温或过载保护模式。

总结

REDIIN 电源系列注重成本，旨在满足众多工业级电气柜应用所需的严格技术要求，同时不影响质量和可靠性。该系列电源全部采用极其纤薄的“书形”外壳，高度仅为 123.6 mm，深度为 116.8 mm。REDIIN120 提供 120 W 输出功率，宽度仅为 30 mm，REDIIN240 提供 240 W 输出功率，宽度仅为 40 mm，而 REDIIN480 则在宽度仅为 56 mm 的情况下提供惊人的 480 W 输出功率。这种超薄设计释放了宝贵的空间，而轻量化设计则避免在拥挤的安装中对 DIN 导轨造成过载。

该系列产品完全符合 IEC/EN/UL 62368-1，IEC/EN/UL 61010-1 和 IEC/EN/UL/CSA 61010-2-201 安全标准。电磁辐射和传导发射符合重工业环境的 EN 61000-6-4 B 级辐射标准和 EN 61000-6-2 抗扰度标准。

REDIIN 系列适用于工业、自动化、电力分配和测试测量环境，并将广泛应用于工业、重型工程、生产、智能家居、数据和电信、交通控制和水管理等领域。无论在何处，只要需要在机柜和其他电子外壳内提供经济、坚固、可靠的直流电源，REDIIN 系列都是理想之选。