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電源如何應(yīng)對高功率激光器的惡劣使用環(huán)境

近年來,國際環(huán)境復(fù)雜多變,動輒制裁禁運(yùn),使得科技進(jìn)步受到各種禁錮。在這種時局下,掌握核心技術(shù)、實現(xiàn)國產(chǎn)替代成了各行各業(yè)共同的愿景。


工業(yè)激光器


就激光行業(yè)而言,目前國產(chǎn)化趨勢明顯,國內(nèi)基本完成了激光切割機(jī)床的自主研發(fā),工業(yè)激光器也正在加速追趕國際先進(jìn)技術(shù),以及泵浦源、芯片及其他核心元器件等都實現(xiàn)了技術(shù)的突破。整個激光行業(yè)呈現(xiàn)出一條清晰的、逐步趕超的國產(chǎn)化路線。


數(shù)據(jù)顯示,2016年百瓦級的國產(chǎn)激光器開始在市場占主導(dǎo)地位(銷量超過50%),千瓦以上的國產(chǎn)激光器銷量直到2019年才反超進(jìn)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(chǎn)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(xiàn)。


自萬瓦激光實現(xiàn)終端應(yīng)用以來,就憑借更強(qiáng)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(yīng)用在時間的打磨下逐漸成熟,也進(jìn)一步推動了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的進(jìn)程。隨著12kW、15kW逐步普及,20kW走進(jìn)終端,將進(jìn)一步提升軌道交通、重型機(jī)械、房地產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)等高端制造行業(yè)的生產(chǎn)能力。目前在激光切割、激光焊接、激光熔覆、激光淬火等工業(yè)領(lǐng)域,萬瓦級及激光器已經(jīng)得到普遍的應(yīng)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(shè)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(yè)加工領(lǐng)域的環(huán)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(huán)境可達(dá)-10℃,高溫則會達(dá)到50℃,濕度最大85%。工業(yè)加工領(lǐng)域多是對金屬材料進(jìn)行切割、焊接、熔覆等,會產(chǎn)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(fēng)冷散熱,微小的金屬粉塵就會隨著風(fēng)道進(jìn)入到電源內(nèi)部,造成故障或者短路,甚至引起火災(zāi)。


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(huán)境下工作的能力,還要有很強(qiáng)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(yīng)用在上述場所。該系列電源3U的尺寸最大功率可達(dá)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(yīng)對。


首先,是合理的風(fēng)道設(shè)計。

不像傳統(tǒng)電源,風(fēng)道經(jīng)過整個電源內(nèi)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(fēng)道,風(fēng)道只經(jīng)過散熱片內(nèi)部,不會經(jīng)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(fēng)道設(shè)計


其次,采取了密封的模塊結(jié)構(gòu)。

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(fēng)道,也只會附著在絕緣殼上,不會沉積在元器件表面,進(jìn)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(jié)構(gòu)


三防,是第三道防線。

也許總會有極少量的粉塵會經(jīng)過縫隙進(jìn)入到模塊內(nèi)部,所以DH17800A在PCB板上刷三防,進(jìn)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(jīng)過獨立風(fēng)道設(shè)計、密封模塊結(jié)構(gòu)、三防處理可完全應(yīng)對激光行業(yè)金屬粉塵大的難題。


DH17800A自動量程程控直流電源采用標(biāo)準(zhǔn)3U機(jī)箱,便于上架使用。該型產(chǎn)品具有電源系統(tǒng)化、大功率高密度、自動量程輸出、波形編程輸出、靈活組合擴(kuò)展功率、高精度低紋波噪聲、動態(tài)負(fù)載下具備的高穩(wěn)定性、大功率任意波形發(fā)生、系統(tǒng)啟停邏輯控制等特性。配備外部通信接口,設(shè)有過流、過壓、過熱保護(hù)、電壓預(yù)置、電流預(yù)置、過壓保護(hù)預(yù)置、輸出/禁止、菜單設(shè)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(shù)字化的高可靠性設(shè)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(shù)發(fā)生器功能

◆具備光伏曲線模擬功能

◆支持遠(yuǎn)端電壓補(bǔ)償

◆最大并機(jī)功率可達(dá)540KW

◆多臺同型號電源可并聯(lián)使用

◆具有LAN、USB、CAN和模擬接口

◆完全兼容SCPI可編程儀器標(biāo)準(zhǔn)命令

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