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西门子SITOP电源模块6EP1961-3BA10
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详细信息
西门子SITOP电源模块6EP1961-3BA10
徽标！电源 24 V / 4 A 调节型电源 输入：AC 100-240 V 输出：DC 24 V / 4 A，LOGO! 电源，输入: 100-240 V AC/110 … 300 V DC，输出: 24 V / 4 A DC
能源问题一直备受瞩目，改善能源问题已然成为关注重点，不管哪种装修方式，都需要开关电源为装修引路。24v开关电源的耗能适合日常电源产品，除了可以降低其待机功耗，还能够提高效率，所以，24v开关式稳压电源的出现为行业发展提供了很多可能性，重要的是为解决能源问题提供很多便利。要想更好的应用24v开关电源，需要对24v开关电源电路图工作原理有深入了解。接下来具体介绍。
24V开关电源，是一个独立的电源产品，经常作为压力、温度传感器、旋转编码器等检测仪器的稳定直流电源。有众多厂商生产和经销该类产品，整机电路组装于一个易于安装和电磁屏蔽良好的金属壳体中，输入/输出端子便于进行线路的连接，故障率低，耐受较为恶劣的工业生环境。开关电源电路，为直—交—直型的逆变电路，是一种电压和功率的变换器，将直流电压和功率转换为脉冲电压，再整流成为另一种直流电压。输入、输出电压由开关变压器相隔离，开关变压器起到功率传递、电压/电流变换的作用。
24v开关电源电路图工作原理：
原理一：开关式稳压电源控制器。虽然在在实际的应用中比较多。但是其中的调宽式使用得较多，随着科技的的不断改进，现在的绝大多数也为脉宽调制型。直流平均电压值越高越好。直流平均电压用Ｕ表示。可由物理公式计算表示，即Uo=Um×T1/T。
原理二：交流电压是经过整流电路过滤之后，再后再将这个方波变为所需要的直流电压。就是开关电源电路的工作原理，这部分电路在现在已经形成集成化的了，在现实生活中就简单方便很多。
原理三：单端反激式开关电源是一种成本低的电源电路，成本低但是它的作用还是不可估量的，它可以同时输出不同的电压。其它方面都还好但是有一的一个缺点就是是输出的纹波电压较大。但是也是比较适合用于相对固定的负载，工作频率在20－200kHz之间。
稳压直流电源具有电子控制电路，可以维持输出直流电压在一个特定的值，尽可能减少波动。特定功能区域可以电子补偿例如输入电压变化或者输出端负荷变化的影响。
稳压直流电源输出电压的纹波处于毫伏级，且主要取决于输出端的负荷。
稳压直流电源的设计可以采用不同的工作原理。常见的电路类型有：
线性稳压电源
磁稳压器
次级脉冲开关式电源
初级脉冲开关式电源
适用于特定应用实例的适原理将主要地取决于应用。其目标为特定负荷产后直流供电电压，且成本尽可能地低，尽可能地高。
进行同相位调节的电源
方框图 进行同相位调节的变压器
带有同相位调节的变压器按常规原理运行。其供电采用交流供电系统供电（单相、两相或者三相供电）。
使用变压器进行转换，以获得所需次级电压。
经整流和滤波的二次侧电压在整流阶段转换为输出稳定的电压。调整区包括一个末控制元件和一个控制放大器。稳定输出电压和过滤电容处的非稳定电压之间的差值转变成了末控制元件的热损。此处，末控制元件的功能就像一个快速可调电阻。无论哪种情况所导致的热损，都是由末控制元件上的输出电流和压降所产生。
该系统适应性*。即使没有其他调整，也可提供几个输出电压。在多输出的情况下，单个二次侧电路一般分别由输入变压器的二次侧绕组产生。某些应用，仅能根据该电路原理解决。尤其是需要具备高调节精度、小残余纹波和快补偿时间的情况。
然而，其效率比较低，重量和体积也很大。因此，带同相位调节的变压器只是一种较低特定功率下的经济替代方案。
优点：
电路原理简单、可靠
具备良好直至的控制特性
快速补偿时间
缺点：
因带有 50 Hz 变压器，重量相对较高，体积较大
效率低，散热存在问题
存储时间低
电磁式稳压器
磁稳定器的方框图
完整的变压器包括两个部分。所谓的“铁共振器”和一个串联式辅助调节器。由于气隙，电磁式稳压器的输入线圈和振荡线圈的去耦作用。电磁式稳压器可以提供稳定性能良好的交流电压。它利用了整流和滤波。变压器自身工作于饱和区域。
铁磁谐振器常常带有一个在下游连接的同相位调节变压器以提高控制精度。下游还常常连接次级脉冲开关式调节器。
磁稳压器技术可靠且坚固耐用，但其也是大容量、笨重且相对较贵。
优点：
良好到优异控制特性，并在下游位置连接可进行同相位调节的变压器
效率比只带同相位调节的变压器显着提高
缺点：
铁共振器的性能取决于频率
电源因带有磁性部件体积和重量都较大
次级脉冲开关式电源：
次级脉冲式开关电源的方框图
这里，采用 50 Hz 变压器，实现与供电设施的隔离。经整流和滤波后，通过位于滤波和存储回路之间的开关管上流经的脉冲将电能以开关方式送至输出端。由于输入侧的变压器可作为一个很好的滤波器，线路的污染很低。
该电路的效率*。
对于具备大量输出，且输出电压各不相同的电源，该设计具有许多优点。
然而为了保护连接的负载，必须非常小心，在开关晶体管损坏的情况下，滤波电容器的非稳压的直流电压将适用于输出。不过在线性稳压电源中，这种危险依然存在。
优点：
设计简单，效率高
使用多个次级线圈，可以方便地实现多个彼此之间相互电气隔离的输出
与初级脉冲式开关电源相比，干扰问题更少
缺点：
采用 50 Hz 变压器，电源体积相对较大，重量较重
输出纹滤（毛刺）与初级脉冲式开关电源差不多。
初级脉冲开关式电源：
在文献中常常使用的术语为 SMPS(开关电源)或者初级开关式稳压器。
单端正激变换器的方框图
初级开关式稳稳压电源可以采用许多不同的电路类型。有价值的基本电路有单端正激变换器、反激变换器、半桥变换器、全桥变换器、推挽变换器和谐振变换器。
主要开关模式调节器的总体运行原理显示在单端前向转换器的框图中。
非稳压的供电电压首先被整流和过滤。直流连接回路电容的容量决定了输入电压发生故障时电源的存储时间。输入为 230 V 时，直流连接回路的电压约为 320 VDC。接下来，将该直流电压输入单端变换器，借助脉宽调节器，以较高的开关频率，由变压器将初级电能转换至次级一侧。开关管工作于开关状态时，功耗很低，因此，取取决于输入电压和电流的不同，功率平衡度将会在 70% 与 90% 之间。
西门子SITOP电源模块6EP1961-3BA10
第一种情况（S7-1200与S7-300在同一项目中操作）
使用 STEP 7 V16 在同一个项目中，新建一个S7-1200站点，一个S7-300站点，然后做 TCP 通讯。
1.1 S7-1200 侧和S7-300PN 侧通信的编程，连接参数及通信参数的配置
1. 使用 STEP7 V16 软件新建一个项目并完成硬件配置
在 STEP7 V16的 “Portal 视图” 中选择 “创建新项目” 创建一个新项目。
2.添加硬件并命名PLC
然后进入 “项目视图”，在“项目树” 下双击 “添加新设备”，在对话框中选择所使用的 S7-1200 CPU 添加到机架上，命名为 PLC_1，如图1所示。
图1. 添加新设备
为了编程方便，使用 CPU 属性中定义的时钟位，定义方法如下：
在 “项目树” > “PLC_1” > “设备组态” 中，选中 CPU ，然后在下面的属性窗口中，“属性” > “系统和时钟存储器” 下，将时钟位定义在 MB0，如图2所示。
时钟位我们主要使用 M0.3，它是以 2Hz 的速率在 0 和 1 之间切换的一个位，可以使用它去自动激活发送任务。
图2. 时钟位
3. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址
在 “设备视图”中点击 CPU 上代表 PROFINET 通信口的绿色小方块，在下方会出现 PROFINET 接口的属性，在 “以太网地址” 下分配 IP 地址为 192.168.0.1 ，子网掩码为255.255.255.0，如图3所示。
图3. 分配IP 地址
4．使用 STEP7 V16 软件添加新设备并命名 PLC_2
与PLC_1在同一个项目中，在“项目树” 下双击 “添加新设备”，在对话框中选择所使用的 S7-300 CPU 添加到机架上，命名为 PLC_2，如图4所示。
图4. 添加新设备
为了编程方便，使用 CPU 属性中定义的时钟位，定义方法如下：
在 “项目树” > “PLC_2” > “设备组态” 中，选中 CPU ，然后在下面的属性窗口中，“属性” > “时钟存储器” 下时钟位定义在 MB0，如图5所示。
时钟位我们主要使用 M0.3，它是以 2Hz 的速率在 0 和 1 之间切换的一个位，可以使用它去自动激活发送任务。
图5. 时钟存储位
5. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址
在 “设备视图”中点击 CPU 上代表 PROFINET 通信口的绿色小方块，在下方会出现 PROFINET 接口的属性，在 “以太网地址” 下分配 IP 地址为 192.168.0.2 ，子网掩码为255.255.255.0，如图6所示
图6. 分配IP 地址
6. 创建 CPU的逻辑网络连接
在项目树 “项目树”>“设备和网络” >“网络视图” 视图下，创建两个设备的连接。用鼠标点中 S7-1200 上的PROFINET通信口的绿色小方框，然后拖拽出一条线，到另外一个 S7-300 上的PROFINET通信口上，松开鼠标，PN/IE_1的子网连接就建立起来了，如图7所示。
图7. 网络视图
