西門子6ES7212-1HE40-0XB0

應用

在因為安全原因必須監(jiān)測門、蓋板或防護格柵位置的地方，應當使用帶單獨按鈕頭的安全開關。

有關防護門監(jiān)控應用的詳細信息，請參見單頁。

這種安全開關僅能使用匹配編碼的按鈕頭。可以簡單地用手或輔助設備來分斷。

設備具有不同的按鈕盒型號以適應特定的外部條件。不銹鋼按鈕頭適合在環(huán)境條件下（如 -40 °C）使用。借助適于特殊用途的佳觸點排，可以執(zhí)行不同的控制任務。按鈕盒的尺寸和固定點符合 EN 50041 或 EN 50047 標準。

這些部件適合于在任何氣候條件下使用。

標準

開關符合標準 IEC 60947?5?1（機電控制裝置）。

使用模塑的螺釘壓蓋，模塑按鈕盒所采取的“*絕緣"保護措施可以得到保證。

安全行程開關

對于根據(jù) IEC 60204-1 的控制，這些裝置可以用作安全行程開關。它們符合 ISO 14119。通過 TüV 認證。為了保證行程開關不受位置變化的影響，在安裝過程中必須使用鍵控技術。

安全回路

標準 IEC 60947-5-1 要求常閉觸點能夠肯定打開。亦即，為了保證人員安全，它們明確規(guī)定，機器的所有電氣設備都應具有肯定斷開型常閉觸點，并且需按照 IEC 60947-5-1 用符號 (→) 進行標記。

如果選擇并正確安裝了相應 ASIsafe 故障安全分析單元（如 ASIsafe、SIMATIC 或 SINUMERIK 產品系列 3SK 安全繼電器或匹配單元），(→) 則可通過帶單獨按鈕頭的安全開關，實現(xiàn)安全等級 SIL 2 (IEC 62061/IEC 61508) 或 PL d (ISO 13849?1)。

使用第二個 3SE5 安全開關，可實現(xiàn) SIL 3 / PL e (→)。

Q1和Q2的波形Q1和Q2的波形圖2.Q1和Q2的波形In=2IdSin(nπd)/nπd×Sin(nπtr/T)/nπtr/T(1)其中，n是諧波級次，T

是周期，I是波形的峰值電流強度，d是占空比，而tr是tr或tf的小值。
我們發(fā)現(xiàn)，對于一個類似的波形，其上升和下降時間會直接影響諧波振幅或傅里葉系數(shù)(In)。在實際應用中，極有可能

會同時遇到奇次和偶次諧波發(fā)射。如果只產生奇次諧波，那么波形的占空比必須精確為50%。而實際情況中極少有這樣的占空

比精度。
諧波系列的電磁干擾幅度受Q1和Q2的通斷影響。在測量漏源電壓VDS的上升時間tr和下降時間tf，或流經(jīng)Q1和Q2的電流上

升率di/dt時，可以很明顯看到這一點。這也表示，我們可以很簡單地通過減緩Q1或Q2的通斷速度來降低電磁干擾水平。
事實正是如此，延長開關時間的確對頻率高于f=1/πtr的諧波有很大影響。不過，此時必須在增加散熱和降低損耗間進

行折中。盡管如此，對這些參數(shù)加以控制仍是一個好方法，它有助于在電磁干擾和熱性能間取得平衡。具體可以通過增加一

個小阻值電阻(通常小于5Ω)實現(xiàn)，該電阻與Q1和Q2的柵極串聯(lián)即可控制tr和tf，你也可以給柵極電阻串聯(lián)一個“關斷二極管

"來控制過渡時間tr或tf(見圖3)。
這其實是一個迭代過程，甚至連經(jīng)驗豐富的電源設計人員都使用這種方法。我們的終目標是通過放慢晶體管的通斷

速度，使電磁干擾降低至可接受的水平，同時保證其溫度足夠低以確保穩(wěn)定性。用關聯(lián)二極管來控制過渡時間用關聯(lián)二極管

來控制過渡時間圖3.用關聯(lián)二極管來控制過渡時間開關節(jié)點的物理回路面積對于控制電磁干擾也非常重要。
通常，出于PCB面積的考慮，設計者都希望結構越緊湊越好，但是許多設計人員并不知道哪部分布局對電磁干擾的影響上

海騰樺電氣設備有限公司?；氐街暗慕祲悍€(wěn)壓器例子上，該例中有兩個回路節(jié)點(如圖4和圖5所示)，它們的尺寸會直接影

響到電磁干擾水平。
降壓穩(wěn)壓器模型1降壓穩(wěn)壓器模型1圖4.降壓穩(wěn)壓器模型1降壓穩(wěn)壓器模型2降壓穩(wěn)壓器模型2圖5.降壓穩(wěn)壓器模型2Ott關于

不同模式電磁干擾水平的公式(2)示意了回路面積對電路電磁干擾水平產生的直接線性影響。
E=263×10-16(f2AI)(1/r)(2)輻射場正比于下列參數(shù)：涉及的諧波頻率(f，單位Hz)、回路面積(A，單位m2)、電流(I)和

測量距離(r，單位m)。此概念可以推廣到所有利用梯形波形進行電路設計的場合，不過本文僅討論電源設計。
參考圖4中的交流模型，研究其回路電流流動情況：起點為輸入電容器，然后在Q1導通期間流向Q1，再通過L1進入輸出電

容器，后返回輸入電容器中。當Q1關斷、Q2導通時，就形成了第二個回路。之后存儲在L1內的能量流經(jīng)輸出電容器和Q2，

如圖5所示。
這些回路面積控制對于降低電磁干擾是很重要的，在PCB走線布線時就要預先考慮清器件的布局問題。當然，回路面積能

做到多小也是有實際限制的。從公式2可以看出，減小開關節(jié)點的回路面積會有效降低電磁干擾水平。如果回路面積減小為原

來的3倍，電磁干擾會降低9.5dB，如果減小為原來的10倍，則會降低20dB。

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電壓高達50~l59kV,電流達到0.5A以上,功率可達100kW。自從70年始,日本的一些公司開始采用逆變技術,將市電整流后逆

變?yōu)?kHz左右的中頻,然后升壓。進入80年代,高頻開關電源技術迅速發(fā)展。
德國西門子公司采用功率晶體管做主開關元件,將電源的開關頻率提高到20kHz以上。并將干式變壓器技術成功的應用于

高頻高壓電源,取消了高壓變壓器油箱,使變壓器系統(tǒng)的體積進一步減小。國內對靜電除塵高壓直流電源進行了研制,市電經(jīng)整

流變?yōu)橹绷?采用全橋零電流開關串聯(lián)諧振逆變電路將直流電壓逆變?yōu)楦哳l電壓,然后由高頻變壓器升壓,后整流為直流高壓

。
濾波器傳統(tǒng)的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網(wǎng)注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現(xiàn)裝置網(wǎng)

側功率因數(shù)惡化的現(xiàn)象,即所謂“電力公害",例如,不可控整流加電容濾波時,網(wǎng)側三次諧波含量可達(70~80)%,網(wǎng)側功率因數(shù)

僅有0.5~0.6。
在電阻負載條件下,輸出直流電壓達到55kV,電流達到15mA,工作頻率為25.6kHz。電力有源濾波器是一種能夠動態(tài)抑制諧

波的新型電力電子裝置,能克服傳統(tǒng)LC濾波器的不足,是一種很有發(fā)展前途的諧波抑制手段。
供電系統(tǒng)分布式電源供電系統(tǒng)采用小功率模塊和大規(guī)模控制集成電路作基本部件,利用上海騰樺電氣設備有限公司理論和

技術成果,組成積木式、智能化的大功率供電電源,從而使強電與弱電緊密結合,降低大功率元器件、大功率裝置(集中式)的研

制壓力,提高生產效率。
濾波器由橋式開關功率變換器和具體控制電路構成。與傳統(tǒng)開關電源的區(qū)別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電

流;(2)電流環(huán)基準信號為電壓環(huán)誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積。八十年代初期,對分布式高頻開關電源系統(tǒng)的研究

基本集中在變換器并聯(lián)技術的研究上。
八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術的迅述發(fā)展，各種變換器拓撲結構相繼出現(xiàn),結合大規(guī)模集成電路和功率元器件

技術,使中小功率裝置的集成成為可能,從而迅速地推動了分布式高頻開關電源系統(tǒng)研究的展開。自八十年代后期開始,這一方

向已成為電力電子學界的研究熱點,論文數(shù)量逐年增加，應用領域不斷擴大。
分布供電方式具有節(jié)能、可靠、高效、經(jīng)濟和維護方便等優(yōu)點。已被大型計算機、通信設備、航空、工業(yè)控制等系統(tǒng)逐

漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3.3V)的為理想的供電方式。在大功率場合,如電鍍、電解電源、電力機車牽

引電源、中頻感應加熱電源、電動機驅動電源等領域也有廣闊的應用前景。
設計方法編輯電源的電磁干擾水平是設計中難的部分，設計人員能做的多就是在設計中進行充分考慮，尤其在布局

時。由于直流到直流的轉換器很常用，所以硬件工程師或多或少都會接觸到相關的工作，本文中我們將考慮與低電磁干擾設

計相關的兩種常見的折中方案[1]。
電源設計中即使是普通的直流到直流開關轉換器的設計都會出現(xiàn)一系列問題，尤其在高功率電源設計中更是如此。除功

能性考慮以外，工程師必須保證設計的魯棒性，以符合成本目標要求以及熱性能和空間限制，當然同時還要保證設計的進度

。
另外，出于產品規(guī)范和系統(tǒng)性能的考慮，電源產生的電磁干擾(EMI)必須足夠低。不過，電源的電磁干擾水平卻是設計中

難精確預計的項目。有些人甚至認為這簡直是不可能的，設計人員能做的多就是在設計中進行充分考慮，尤其在布局時

。
盡管本文所討論的原理適用于廣泛的電源設計，但我們在此只關注直流到直流的轉換器，因為它的應用相當廣泛，幾乎

每一位硬件工程師都會接觸到與它相關的工作，說不定什么時候就必須設計一個電源轉換器。本文中我們將考慮與低電磁干

擾設計相關的兩種常見的折中方案;熱性能、電磁干擾以及與PCB布局和電磁干擾相關的方案尺寸等。
文中我們將使用一個簡單的降壓轉換器做例子，如圖1所示。普通的降壓轉換器普通的降壓轉換器圖1.普通的降壓轉換器

在頻域內測量輻射和傳導電磁干擾，這就是對已知波形做傅里葉級數(shù)展開，本文中我們著重考慮輻射電磁干擾性能。
在同步降壓轉換器中，引起電磁干擾的主要開關波形是由Q1和Q2產生的，也就是每個場效應管在其各自導通周期內從漏

極到源極的電流di/dt。圖2所示的電流波形(Q和Q2on)不是很規(guī)則的梯形，但是我們的操作自由度也就更大，因為導體電流的

過渡相對較慢，所以可以應用HenryOtt經(jīng)典著作《電子系統(tǒng)中的噪聲降低技術》中的公式1。