วิธีการที่ทำให้มั่นใจว่าจะเกิดผลลัพธ์ที่เหมาะสมที่สุดเมื่อใช้อุปกรณ์จ่ายไฟ AC/DC แบบโอเพนเฟรม

อุปกรณ์จ่ายไฟ AC/DC บางครั้งเรียกว่าอุปกรณ์จ่ายไฟแบบ “ออฟไลน์” มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการให้แสงสว่าง จอแสดงผล เทคโนโลยีสารสนเทศ และการใช้งานในอุตสาหกรรม อุปกรณ์เหล่านี้เป็นหน่วยโครงสร้างมาตรฐานของระบบอิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมด ยกเว้นระบบที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว

อุปกรณ์เหล่านี้จะเป็นแบบโอเพนเฟรม เพื่อฝังในระบบ OEM ซึ่งเป็นบอร์ดพีซีแบบพื้นฐานที่ไม่มีการปิดล้อม และใช้บรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเป็นกล่องบรรจุโดยรวมที่จำเป็น อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานผ่านแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับช่วงกว้าง และมีแรงดันไฟขาออก กระแสไฟ และกำลังไฟฟ้าหลายช่วงรวมกัน

แม้ว่าจะใช้งานได้อย่างสมบูรณ์และใช้งานได้ค่อนข้างง่าย แต่ก็มีข้อควรพิจารณาในการออกแบบบางประการที่วิศวกรต้องคำนึงถึงสำหรับการใช้งาน ได้แก่:

• ความปลอดภัย/ข้อบังคับทางไฟฟ้า
• การจัดการความร้อนและการลดพิกัด
• ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า

บทความนี้จะพิจารณาข้อควรพิจารณาเหล่านี้ในบริบทของอุปกรณ์แบบโอเพนเฟรมจาก XP Power และผลิตภัณฑ์ตระกูล LCE80 ที่ระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนขนาด 80 วัตต์ (W)

แหล่งจ่ายไฟ: ผลิตหรือซื้อ

ในอดีต คำถามแรก ๆ ที่เกี่ยวข้องกับความจำเป็นในการเลือกหนึ่งในอุปกรณ์เหล่านี้คือ “เราควรผลิตหรือควรซื้อ” เหตุผลก็คือการออกแบบและสร้างหน่วยพื้นฐานหนึ่งหรือสองสามหน่วยที่จ่ายไฟได้ <100 W นั้นไม่ยาก อย่างน้อยก็ในด้านหลักการ

แต่การทำเช่นนั้นในทางปฏิบัติจะเป็นสถานการณ์ที่ซับซ้อนและมีหลายแง่มุมที่ควรพิจารณามากขึ้น ซึ่งจำเป็นต้องมีการออกแบบและการก่อสร้างซึ่งจะต้อง:

• ทำงานได้ตามข้อกำหนดภายใต้สภาวะการทำงานทั้งหมด รวมทั้งสายไฟฟ้ากระแสสลับสูง/ต่ำ ประสิทธิภาพการทำงานชั่วคราว และช่วงอุณหภูมิทำงาน
• มีคุณสมบัติการป้องกันที่จำเป็น เช่น การป้องกันแรงดันไฟเกิน การป้องกันแรงดันตก และการตัดวงจรเนื่องจากความร้อน
• ตระหนักและปฏิบัติตามข้อบังคับที่ซับซ้อนทั่วโลกเพื่อความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และพลังงานที่นิ่งสงบ
• ตอบสนองข้อกำหนดด้านแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนต่าง ๆ
• รวมถึงแผนการทดสอบ ตรวจสอบ และรับรองประสิทธิภาพ

ความจริงก็คือเป็นสิ่งที่น่าท้าทายอย่างยิ่งที่แม้แต่ทีมวิศวกรผู้มากประสบการณ์ที่มีประสบการณ์ในด้านนี้สำหรับการออกแบบให้ประสบความสำเร็จในเวลาที่เหมาะสม และมีต้นทุนการงานวิศวกรรมที่ไม่เกิดซ้ำ (NRE), รายการวัสดุ (BOM), การตั้งค่าการผลิต และการทดสอบและคุณสมบัติที่ยอมรับได้

แม้ว่าหน่วยมาตรฐานจะไม่เป็นไปตามข้อกำหนด แต่ผู้จำหน่ายอุปกรณ์จ่ายไฟ AC/DC ส่วนใหญ่เสนอบริการปรับแต่งโดยที่พวกเขาจะปรับเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟมาตรฐานให้ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะและยังคงผสมผสานความต้องการด้านเทคนิคและข้อบังคับมากมาย

เริ่มด้วยการใช้งานแบบโอเพนเฟรม

อุปกรณ์จ่ายไฟแบบโอเพนเฟรมคือการกำหนดของอุตสาหกรรมสำหรับโครงสร้างแบบบอร์ดเท่านั้น ซึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบเดียวทั้งชิ้น เช่น ส่วนประกอบในตระกูล LCE80 (รูปที่ 1) ซึ่งจะติดตั้งในอุปกรณ์ขั้นสุดท้าย โดยผลิตภัณฑ์สุดท้ายนั้นจะเป็นกล่องหุ้มป้องกันทั้งทางกายภาพและทางไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ อุปกรณ์แบบโอเพนเฟรมมีความยืดหยุ่นในการติดตั้ง มีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม เป็นไปตามมาตรฐานข้อกำหนดและข้อบังคับ และเป็นโซลูชันที่คุ้มค่าที่ช่วยให้ทีมออกแบบสามารถให้ความสำคัญกับส่วนที่เหลือของการออกแบบและการเปลี่ยนแปลงของระบบได้มากขึ้น

รูปที่ 1: อุปกรณ์จ่ายไฟแบบโอเพนเฟรม 80 วัตต์ตระกูล LCE80 มีส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดติดตั้งอยู่บนบอร์ดพีซีเดียว (แหล่งที่มารูปภาพ: XP Power)

อุปกรณ์จ่ายไฟแบบโอเพนเฟรมไม่เหมือนกับแหล่งจ่ายไฟ AC/DC อีกแบบที่เรียกว่า U-channel ซึ่งติดตั้งแผงวงจรจ่ายไฟไว้ในโครงรูปตัว U ซึ่งมักทำจากอลูมิเนียม (รูปที่ 2) ตัวอย่างที่ดีคือ VCS100US12 แหล่งจ่ายไฟ 100 วัตต์จาก XP Power ผู้ผลิตอุปกรณ์สามารถเลือกตัวโครงได้อีกมากมาย เพื่อใช้ในการติดตั้งอุปกรณ์จ่ายไฟเข้ากับชุดประกอบขั้นสุดท้าย และมักจะมีฝาครอบที่ถอดออกได้ซึ่งเป็นการป้องกันทางไฟฟ้าและทางกายภาพ และมีรูพรุนเพื่อให้อากาศไหลเวียน

รูปที่ 2: VCS100US12 แหล่งจ่ายไฟ U-channel ขนาด 100 วัตต์ของ XP Powe (แหล่งที่มารูปภาพ: XP Power)

แม้ว่าการจ่ายไฟแบบโอเพนเฟรมจะเสร็จสมบูรณ์และพร้อมใช้งาน แต่ก็ยังมีข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับปัญหาด้านความปลอดภัย/กฎข้อบังคับทางไฟฟ้า ประสิทธิภาพทางความร้อนและขีดจำกัด และการติดตั้งและความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC)

ความปลอดภัยทางไฟฟ้า/การปฏิบัติตามกฎระเบียบ: ผู้ใช้อุปกรณ์จ่ายไฟแบบโอเพนเฟรมต้องตระหนักถึงข้อกำหนดระยะห่างในอากาศและระยะห่างตามผิวฉนวน ระยะห่างในอากาศคือระยะห่างที่สั้นที่สุดในอากาศระหว่างส่วนนำไฟฟ้าสองส่วน ในขณะที่ระยะห่างตามผิวฉนวนหมายถึงระยะห่างที่สั้นที่สุดตามพื้นผิวของวัสดุฉนวนที่เป็นของแข็งระหว่างส่วนนำไฟฟ้าสองส่วน (รูปที่ 3) ค่าต่ำสุดที่จำเป็นสำหรับปัจจัยทั้งสองนี้มีความสัมพันธ์กับแรงดันไฟฟ้าจ่าย เช่นเดียวกับสภาวะการทำงาน เช่น มลภาวะที่คาดว่าจะทำให้เกิดฝุ่น ความชื้น และฝุ่นละอองอื่น ๆ ในอากาศโดยรอบ หรือบนพื้นผิวระหว่างโหนดไฟฟ้าแรงสูง

รูปที่ 3: การออกแบบแผงวงจรต้องเป็นไปตามขนาดขั้นต่ำสำหรับระยะห่างในอากาศ ซึ่งเป็นระยะทางที่สั้นที่สุดในอากาศระหว่างสองส่วนที่นำไฟฟ้า ส่วนระยะห่างตามผิวฉนวนคือระยะทางที่สั้นที่สุดตามพื้นผิวของวัสดุฉนวนที่เป็นของแข็งระหว่างส่วนนำไฟฟ้าสองส่วน (แหล่งที่มารูปภาพ: Altium Limited)

อุปกรณ์จ่ายไฟฟ้ายังแบ่งออกเป็นหลายระดับตามมาตรฐาน IEC ขึ้นอยู่กับการใช้งานขั้นสุดท้าย:

• Class I: การปกป้องผู้ใช้จากไฟฟ้าช็อตจากการรวมกันระหว่างฉนวนและกราวด์ป้องกัน
• Class II: การป้องกันผู้ใช้จากไฟฟ้าช็อตจากใช้ฉนวนสองระดับ (แบบสองชั้นหรือแบบเสริมความแข็งแรง)

ระบบ Class I ต้องมีระยะระหว่างชิ้นส่วนโลหะที่ต่อลงดินกับชิ้นส่วนหลักใด ๆ ของแหล่งจ่ายไฟสามหรือสี่มิลลิเมตร (mm) ขึ้นอยู่กับว่าการใช้งานขั้นสุดท้ายใช้งานในอุตสาหกรรมหรือในทางการแพทย์ โดยอาจต้องใช้ฉนวนเพิ่มเติมรอบ ๆ ชุดอุปกรณ์จ่ายไฟแบบโอเพนเฟรม อุปกรณ์จ่ายไฟ Class II อาจต้องมีระยะห่างในอากาศและระยะห่างตามผิวฉนวนที่มากขึ้น

เมื่อใช้อุปกรณ์จ่าย Class I การเชื่อมต่อกราวด์เพื่อความปลอดภัยกับอุปกรณ์จ่ายไฟฟ้าจะเป็นส่วนสำคัญของระบบไฟฟ้า และจะต้องเชื่อมต่อกับกราวด์อย่างแน่นหนาเพื่อความปลอดภัยของอุปกรณ์ นอกจากนี้ มีแนวโน้มว่าจะต้องมีการต่อสายดินกับชุดประกอบมากกว่าหนึ่งจุด ซึ่งส่งผลต่อการแพร่กระจายไฟฟ้าและประสิทธิภาพความไว (อธิบายเพิ่มเติมด้านล่าง)

อุปกรณ์จ่ายไฟทั้งแบบโอเพนเฟรมและ U-channel มีฟิวส์ในตัว และในการใช้งานด้านการแพทย์จำเป็นต้องใช้ฟิวส์สองตัว

ฟิวส์มักจะติดตั้งถาวรในอุปกรณ์จ่ายไฟและไม่ได้รับการออกแบบให้เปลี่ยนที่หน้างาน เนื่องจากเหตุผลเดียวที่ทำให้ฟิวส์ทำงาน (เปิด) คือแหล่งจ่ายไฟทำงานผิดปกติ ซึ่งต้องได้รับการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนใหม่ก่อนที่จะใช้ระบบอีกครั้ง และอาจมีข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับใช้ฟิวส์ทั้งระบบเพื่อป้องกันปัญหาเกี่ยวกับสายเชื่อมต่อและการเชื่อมต่อ ตลอดจนวงจรอื่น ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์จ่ายไฟ

การจัดการความร้อนและการลดค่าพิกัด: ความร้อนเป็นปัญหาที่รู้จักกันดีในระบบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด เนื่องจากเป็นสาเหตุหลักของความล้าของส่วนประกอบและความล้มเหลวที่เกิดจากความเครียด รวมถึงการเสียหายเนื่องจากการหมุนเวียนของความร้อน โดยไม่คำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าและพิกัดกระแสไฟเฉพาะของอุปกรณ์จ่ายไฟ นักออกแบบมักคำนึงถึงกำลังไฟฟ้าทั้งหมดที่มีหน่วยเป็นวัตต์ที่อุปกรณ์แหล่งจ่ายไฟจ่ายให้

ผู้จำหน่ายมักจะออกแบบกลุ่มอุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับพิกัดกำลังไฟฟ้าสูงสุดที่จ่ายให้เฉพาะ จากนั้นจะจับคู่แรงดันไฟและกระแสไฟให้ตรงกัน ตัวอย่างเช่น ทุกยูนิตของ XP Power ซีรีย์ LCE80 มีพิกัด 80 W โดยมีหน่วยแรงดันไฟฟ้าต่ำสุด LCE80PS05,จ่ายไฟได้ 5 โวลท์ สูงสุด 12 A ในขณะที่ LCE80PS54 ซึ่งเป็นหน่วยที่จ่ายแรงดันไฟสูงสุด 54 โวลต์ที่ 1.48 A โดยมีตัวเลือกแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงขาออกอีกแปดค่าที่ 12 โวลต์, 15 โวลต์, 20 โวลต์, 24 โวลต์, 30 โวลต์, 36 โวลต์, 42 โวลต์ และ 48 โวลต์

อุปกรณ์จ่ายไฟทำงานบนช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้ากระแสสลับ 90 ถึง 305 โวลต์ โดยมีกำลังโหลดเต็มที่แม้ในแรงดันต่ำที่ 90 โวลต์ ประสิทธิภาพเกือบถึง 90% ซึ่งหมายความว่ามีเพียง 8 W เท่านั้นที่สูญเสียไปกับอุปกรณ์จ่ายไฟ เหลือ 72 W ที่เหลือสำหรับความต้องการของระบบ โดยผลิตภัณฑ์ทั้งหมดในตระกูลนี้มีขนาด 101.6 มม. × 50.8 มม. × 27.9 มม. ช่วงอุณหภูมิในการทำงานอยู่ที่ -40°C ถึง +70°C โดยมีกำลังไฟฟ้าเต็มที่ตั้งแต่ -30°C (-40°C ที่สายไฟ AC สูง) ถึง +50°C ระยะเวลาเฉลี่ยก่อนการเสียหายแต่ละครั้ง (MTBF) ที่คำนวณตาม MIL-HDBK-217F คือ 300,000 ชั่วโมง

อุปกรณ์ทุกตัวในซีรีส์เป็นไปตามมาตรฐานกฎระเบียบที่เกี่ยวข้องมากมาย ซึ่งรวมถึง (แต่ไม่จำกัดเพียง) EN55032 Class B สำหรับการแพร่กระจายผ่านทางอากาศและผ่านตัวนำ, EN55035, EN61547 และ EN61000-4-2/3/4/5/6/8/11 สำหรับภูมิคุ้มกัน EMC, EN61000-3-2 กระแสฮาร์มอนิก Class C สำหรับโหลด 50 W ขึ้นไป การรับรองด้านความปลอดภัย ได้แก่ CB IEC62368-1 (ITE), IEC60950-1 (ITE), UL62368-1 (ITE), TUV EN62368-1 (ITE), EN61347 (ไฟส่องสว่าง) และ UL8750 (ไฟส่องสว่าง)

ประสิทธิภาพของอุปกรณ์จ่ายไฟใด ๆ มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นตัวกำหนดวิธีการจัดการความร้อนที่เกิดขึ้น อุปกรณ์จ่ายไฟแบบโอเพนเฟรมสามารถทำให้เย็นลงได้โดยใช้การพาความร้อนแบบพาสซีฟ ใช้อากาศเย็นแบบแอกทีฟ (พัดลม) หรือทั้งสองอย่างรวมกัน นักออกแบบหลายคนมักจะเลือกวัสดุที่ถูกกำหนดให้ทำงานตามพิกัดโดยใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบพาสซีฟเพียงอย่างเดียวและไม่ใช้พัดลม ด้วยเหตุผลหลายประการ ได้แก่:

• ประหยัดต้นทุน BOM โดยตรง และลดเวลาในการประกอบผลิตภัณฑ์
• ขจัดต้นเหตุที่อาจทำให้อุปกรณ์ไม่สามารถทำงานได้ ในที่นี้คือพัดลม ซึ่งจะส่งผลแบบกระจายวงกว้างของการเหนี่ยวนำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์จ่ายไฟฟ้าสั้นลงอย่างมาก
• หลีกเลี่ยงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความเร็วและการจัดการการทำงานของพัดลม ซึ่งมักจะขึ้นอยู่กับการตรวจวัดอุณหภูมิแวดล้อม
• เงียบขึ้นอย่างชัดเจน ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในหลายสถานการณ์
• หลีกเลี่ยงโอกาสที่ผู้ใช้ปลายทางจะทำให้เกิดปัญหาเรื่องความร้อนสูงเกินไปจากการปิดกั้นทางเข้าหรือทางออกของพัดลม

สรุปได้กว่าการขจัดความจำเป็นในการใช้พัดลม ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบโดยรวมอย่างมาก ทำให้การออกกลไกง่ายขึ้น และลดต้นทุน เพื่อที่จะไม่ใช้พัดลม นักออกแบบจำเป็นต้องศึกษาเอกสารข้อมูลของอุปกรณ์จ่ายไฟ เพื่อดูว่าจำเป็นต้องใช้พัดลม เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดที่ระบุไว้หรือไม่ หรือใช้การพาความร้อนแบบพาสซีฟเพียงอย่างเดียวก็เพียงพอแล้ว

การตรวจสอบนี้รวมถึงการตรวจดูอุณหภูมิสูงสุดที่ผู้จำหน่ายรับประกันประสิทธิภาพการทำงานตามข้อกำหนดทั้งหมด ตลอดจนกราฟการลดพิกัดซึ่งกำหนดว่ากำลังไฟฟ้าที่จ่ายจะลดลงเกินอุณหภูมิเกณฑ์เท่าใด อุปกรณ์จ่ายไฟที่ออกแบบมาอย่างดีจะรักษากำลังไฟพิกัดไว้ที่อุณหภูมิแวดล้อม 50 ⁰C และแรงดันไฟฟ้าขาเข้ากระแสตรงที่ลดลงเหลือ 90 โวลต์ ในทางกลับกันผลิตภัณฑ์บางอย่างส่งเสริมพิกัดพลังงานที่ "พาดหัว" แต่พิกัดลดลงอย่างรวดเร็วถึง 20% ที่แรงดันกระแสสลับต่ำ และลดพลังงานที่มีอยู่โดยเริ่มต้นที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำถึง 40 ⁰C สำหรับผลิตภัณฑ์กลุ่ม LCE80 รับประกันประสิทธิภาพเต็มที่สูงถึง 50 ⁰C ลดพิกัดเชิงเส้นถึง 50% จนถึงอุณหภูมิสูงสุด 70 ⁰C (รูปที่ 4)

รูปที่ 4: กราฟเส้นโค้งการลดพิกัดสำหรับซีรีส์ LCE80 แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์จ่ายไฟเหล่านี้รักษาระดับประสิทธิภาพ 80 W ที่ 50 ⁰C แล้วลดลง 50% เป็น 40 W ที่อุณหภูมิการทำงานสูงสุด 70⁰C (แหล่งที่มารูปภาพ: XP Power)

ตำแหน่งการติดตั้ง ลักษณะการวาง พื้นที่โดยรอบที่พร้อมใช้งาน โหลดที่ใช้ และชิ้นส่วนโดยรอบ รวมถึงการระบายความร้อนด้วยอากาศ มีเอกลักษณ์เฉพาะสำหรับแต่ละการใช้งาน การสร้างแบบจำลองและวัดอุณหภูมิที่อุปกรณ์จ่ายไฟแบบโอเพนเฟรมเป็นสิ่งสำคัญ ไม่ใช่จุดอื่นในระบบ เนื่องจากอาจมีการแปรฝันเฉพาะที่สูง

ปัจจัยสำคัญในการกำหนดอายุการใช้งานโดยประมาณของอุปกรณ์จ่ายไฟ คือกราฟอายุการใช้งานโดยพิจารณาจากอุณหภูมิของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าที่สำคัญ ซึ่งเป็นส่วนเดียวที่มีกลไกการสึกหรอ การคำนวณอายุการใช้งานตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าทั้งหมดเป็นไปตามสมการ Arrhenius โดยที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า และด้วยเหตุนี้อายุการใช้งานจึงลดลงครึ่งหนึ่งในอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทุก ๆ สิบองศาเซลเซียส (รูปที่ 5) การระบุอายุการใช้งานที่ดีสามารถกำหนดได้โดยการวัดอุณหภูมิของเคสส่วนประกอบและการใช้สมการ Arrhenius กับอุณหภูมิที่ระบุและอายุตามการออกแบบ

รูปที่ 5: กราฟการลดพิกัดจากความร้อนของตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์ทั่วไป 2 ตัวแสดงการลดลงครึ่งหนึ่งเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นทุกๆ 10 ⁰C ตามสมการ Arrhenius (ขวา) (แหล่งที่มารูปภาพ: XP Power)

ปัญหาความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า: อุปกรณ์จ่ายไฟแบบโอเพนเฟรมมักต้องการจุดยึดสองจุดและบางครั้งสามจุด เพื่อเชื่อมต่อกับกราวด์ตามมาตรฐาน ในระบบ Class I การเชื่อมต่ออย่างใดอย่างหนึ่งเหล่านี้จำเป็นสำหรับกราวด์เพื่อความปลอดภัย และอยู่ที่ด้านขาเข้าของชุดอุปกรณ์ การเชื่อมต่อนี้จะเชื่อมต่อตัวเก็บประจุตัวกรองโหมดร่วมแบบเชื่อมต่อสายไลน์กับดิน และสายนิวทรัลกับดินหรือที่เรียกว่าตัวเก็บประจุ Y (รูปที่ 6)

รูปที่ 6: ตัวเก็บประจุ Y ทำหน้าที่เป็นตัวกรองโหมดทั่วไปและใช้งานที่ด้านขาเข้าของแหล่งจ่ายไฟ เชื่อมต่อสายไลน์และสายนิวทรัลกับดิน (แหล่งที่มารูปภาพ:www.blogranya.blogspot.com )

ตัวเก็บประจุเหล่านี้ทำงานร่วมกับตัวเหนี่ยวนำแบบโหมดร่วมในแหล่งจ่ายไฟเพื่อลดสัญญาณรบกวนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของแรงดันไฟฟ้าในระยะการแปลงกำลังของอุปกรณ์จ่ายไฟ ตัวเก็บประจุแบบโหมดร่วมด้านขาออกเหล่านี้มีความสำคัญต่อประสิทธิภาพ EMC ของอุปกรณ์จ่ายไฟ และต้องเชื่อมต่อเพื่อประสิทธิภาพ EMC ที่เหมาะสมที่สุด

จำเป็นต้องเชื่อมต่อจุดเหล่านี้เข้าด้วยกันเพื่อให้แน่ใจว่า EMC สอดคล้องกับอุปกรณ์จ่ายไฟแบบโอเพนเฟรม จุดที่ต้องเชื่อมต่อกับกราวด์หรือร่วมกันมักจะระบุไว้ในเอกสารข้อมูลอุปกรณ์จ่ายไฟ และวิธีที่ดีที่สุดในการเชื่อมต่อจุดเหล่านี้คือการติดตั้งแหล่งจ่ายบนแผ่นโลหะที่ต่อลงดิน (รูปที่ 7)

รูปที่ 7: รูยึดบนแบบอุปกรณ์ที่มีสัญลักษณ์กราวด์ต้องเชื่อมต่อกับสายดินเพื่อความปลอดภัยในการใช้งาน Class I หรือเชื่อมต่อเข้าด้วยกันในการใช้งานของ Class II(แหล่งที่มารูปภาพ: XP Power)

แผ่นเพลตนี้ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับสิ่งอื่นใด เนื่องจากหน้าที่ของเพลตนี้คือการจัดเตรียมเส้นทางอิมพีแดนซ์ต่ำที่มีองค์ประกอบแบบพาราสิติกต่ำสำหรับการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุตัวกรองกับกราวด์ รูยึดที่มีสัญลักษณ์กราวด์กราวด์ต้องเชื่อมต่อกับสายดินเพื่อความปลอดภัยในการใช้งาน Class I หรือเชื่อมต่อเข้าด้วยกันในการใช้งาน Class II

ตามแนวทางทั่วไป สายไฟขาเข้าและขาออกทั้งหมดของอุปกรณ์จ่ายไฟควรแยกออกจากกัน และหลีกเลี่ยงไม่ให้ใกล้กับชุดประกอบที่เปิดอยู่ วิธีนี้จะช่วยลดปัญหาที่อาจเกิดขึ้น ซึ่งการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นภายในแหล่งจ่ายไฟทำให้เกิดการแพร่กระจายผ่านทางอากาศและผ่านตัวนำเข้าไปในอุปกรณ์ปลายทาง

สรุป

ผู้ออกแบบสามารถปรับปรุงกระบวนการออกแบบของตนเองโดยเน้นอุปกรณ์จ่ายไฟแบบโอเพนเฟรมตระกูลหนึ่งที่มีพิกัดแรงดัน/กระแสต่างกัน โดยปัจจัยอื่น ๆ ยังคงเดิมทั้งหมดไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งช่วยลดความยุ่งยากในการติดตั้ง, การต่อสายกราวด์, EMC, การวิเคราะห์เชิงความร้อน, การพิจารณาการลดพิกัด, การคำนวณประสิทธิภาพการทำงาน, การเชื่อมต่อทางกายภาพ และการเดินสาย