西門子6ES7212-1HE40-0XB0

應用

在因為安全原因必須監測門、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 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 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。
我們發現，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(In)。在實際應用中，極有可能

會同時遇到奇次和偶次諧波發射。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，該電阻與Q1和Q2的柵極串聯即可控制tr和tf，你也可以給柵極電阻串聯一個“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定性。用關聯二極管來控制過渡時間用關聯二極管

來控制過渡時間圖3.用關聯二極管來控制過渡時間開關節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。回到之前的降壓穩壓器例子上，該例中有兩個回路節點(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。
降壓穩壓器模型1降壓穩壓器模型1圖4.降壓穩壓器模型1降壓穩壓器模型2降壓穩壓器模型2圖5.降壓穩壓器模型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：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

變為3kHz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,市電經整

流變為直流,采用全橋零電流開關串聯諧振逆變電路將直流電壓逆變為高頻電壓,然后由高頻變壓器升壓,后整流為直流高壓

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

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

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抑制諧

波的新型電力電子裝置,能克服傳統LC濾波器的不足,是一種很有發展前途的諧波抑制手段。
供電系統分布式電源供電系統采用小功率模塊和大規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。與傳統開關電源的區別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電

流;(2)電流環基準信號為電壓環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的研究

基本集中在變換器并聯技術的研究上。
八十年代中后期,隨著高頻功率變換技術的迅述發展，各種變換器拓撲結構相繼出現,結合大規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,論文數量逐年增加，應用領域不斷擴大。
分布供電方式具有節能、可靠、高效、經濟和維護方便等優點。已被大型計算機、通信設備、航空、工業控制等系統逐

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，出于產品規范和系統性能的考慮，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經典著作《電子系統中的噪聲降低技術》中的公式1。