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FOXBORO P0916KN 电源模块
产品详情
FOXBORO P0916KN 电源模块
产品概述
FOXBORO P0916KN模块是美国福克斯波罗（FOXBORO）公司专为I/A Series分布式控制系统研发的核心供电组件，作为系统稳定运行的“能量中枢”，承担着将工业级交流输入转换为高精度直流输出的关键任务，为系统内I/O模块、控制器、通信模块等核心设备提供持续、可靠的电力支撑。该模块深度契合工业自动化场景的严苛需求，具备双路冗余、宽幅输入、智能监控等核心优势，可在电压波动、电磁干扰等复杂工况下保持输出稳定，为石油化工、电力能源等关键行业的连续生产筑牢供电保障。
作为I/A Series系统的专用电源模块，P0916KN延续了品牌高可靠性、高稳定性的设计基因，与同系列电源模块（如P0916HN、P0916MN）相比，其在输出精度、冗余切换速度及负载适配范围上更具竞争力，可灵活匹配不同规模的控制系统供电需求，是分布式控制系统中实现电力集中管理与安全保障的核心部件。
规格参数
模块类型
工业级直流开关电源模块，支持双路冗余并联
输入规格
交流100-240V（宽幅输入），频率50/60Hz±5%，输入电流≤8A
输出规格
直流24V精准输出，输出电流0-20A，输出功率480W；输出电压调节范围23.5-24.5V
输出精度
负载调整率≤±0.1%，电压纹波≤50mVp-p，线性调整率≤±0.05%
冗余特性
支持N+1冗余配置，双模块并联时自动均流，均流误差≤±2%；故障切换时间≤10ms
工作环境
温度：-20℃~+75℃；相对湿度：10%~90%（无凝露）；防护等级：IP20（模块本体）
保护功能
过流保护（动作电流22-25A，可自动恢复）、过压保护（26-27V）、短路保护、过温保护（85℃±5℃）
通信接口
FOXBORO proprietary总线+RS485接口，支持与系统控制器及上位机通信，传输供电状态数据
外形尺寸
170mm（长）×105mm（宽）×32mm（高），适配标准35mm DIN导轨安装
认证标准
符合IEC 61010-1、UL 60950-1标准，通过CE、ATEX防爆认证（Ex II 2G Ex d IIB T6）
性能特点
- 高稳定输出特性：采用全桥LLC谐振拓扑结构与高精度反馈调节芯片，结合数字化PID控制算法，实现负载变化时输出电压波动≤±0.1%，50mVp-p的低纹波特性可有效避免对敏感电子元件的干扰，保障I/O模块信号处理精度。
- 双路冗余保障：支持双模块热插拔冗余并联，内置智能均流电路确保负载电流均分，当主电源模块故障时，备用模块在10ms内无缝切换，切换过程无电压波动，符合关键工业系统“零中断”供电需求。
- 宽幅适配与强防护：100-240V宽交流输入范围可适配不同地区电网标准，输入侧集成浪涌抑制电路（可承受2kV差模/4kV共模浪涌）；具备过流、过压、短路、过温四重保护，故障时自动限流或关断输出，故障解除后可自动恢复运行。
- 智能监控与诊断：内置电压、电流、温度传感器，实时采集运行参数并通过总线上传至系统控制器；具备模块故障、输入异常、输出过流等状态自诊断功能，通过面板LED指示灯与上位机报警双重提示，支持远程故障定位。
- 高效节能与长效耐用：转换效率≥92%，采用同步整流技术降低功耗，减少散热需求；电解电容选用长寿命工业级产品，工作温度85℃下寿命≥50000小时；模块壳体采用铝合金材质，增强散热性能与机械强度。
- 便捷安装与维护：采用前插拔设计与弹簧式接线端子，安装与更换时无需断开外部接线；面板配备电源、运行、故障状态指示灯，直观反馈模块工作情况，维护效率较传统电源提升70%。
工作原理
FOXBORO P0916KN电源模块作为I/A Series系统的“能量转换核心”，其工作原理围绕“输入整流-功率转换-稳压输出-状态监控”形成完整链路，具体分为五个关键环节：
1. 输入滤波与整流：交流输入电源经EMC滤波电路去除电网中的电磁干扰后，进入桥式整流电路转换为脉动直流；输入侧的功率因数校正（PFC）电路将功率因数提升至≥0.95，减少对电网的谐波污染。
2. 功率变换：脉动直流经高压电容滤波后，送入全桥LLC谐振变换器，通过高频开关管（IGBT）将直流电压转换为高频交流信号，高频变压器实现电压等级转换与电气隔离，保障输出侧安全。
3. 输出整流与滤波：高频交流信号经同步整流电路转换为直流，再通过LC滤波电路滤除纹波，得到稳定的24V直流输出；输出侧电压采样电路实时采集输出电压，将信号反馈至控制芯片。
4. 闭环稳压调节：控制芯片对比采样电压与基准电压，通过PID算法调整高频开关管的导通时间，动态调节输出电压，确保负载变化或输入电压波动时，输出电压稳定在24V±0.1%范围内。
5. 冗余控制与状态反馈：冗余模式下，主备模块通过均流总线实现电流均分控制；状态监控电路采集输入输出参数与模块温度，当参数超出阈值时触发保护机制，同时将故障信息通过通信接口上传至系统，点亮对应状态指示灯。
在I/A Series分布式系统中，多台P0916KN模块可组成冗余供电系统，通过系统控制器实现供电资源的集中管理，当某一模块故障时，系统自动报警并记录故障信息，确保整个控制系统供电的连续性与可靠性。
注意事项
本模块为系统核心供电部件，直接影响整个控制系统的运行安全，所有安装、调试及维护工作必须由具备工业电源操作资质与FOXBORO I/A Series系统经验的专业人员完成。
- 安装前准备：安装前检查模块外观是否有壳体破损、接线端子变形等损伤，用万用表测量输入/输出端子间电阻，确认无短路现象；确认安装环境符合要求，避免在高温、高湿、多粉尘或有腐蚀性气体的环境中安装，模块周围预留≥10mm散热空间，远离大功率发热设备。
- 接线规范：接线必须在完全断电状态下进行，输入侧需区分火线（L）、零线（N）与地线（PE），严禁错接或漏接地线；输出侧区分正负极（+24V/-24V），与负载模块接线极性必须一致，严禁反接；冗余并联时需使用专用均流电缆连接模块均流端子，确保均流功能正常。
- 冗余配置要求：冗余系统中所有模块必须为同型号P0916KN，且固件版本一致；模块输入电源建议分别取自不同回路，实现输入电源冗余；冗余系统容量配置需满足“总负载电流≤单模块额定电流×（冗余模块数-1）”，确保故障时备用模块可完全承载负载。
- 运行维护：定期（建议每3个月）检查模块运行状态，包括指示灯显示、输出电压稳定性、接线紧固性及壳体温度（正常运行时≤60℃）；避免模块长时间满负载运行，建议负载率控制在80%以内以延长寿命；更换模块时需先断开对应输入电源，采用热插拔方式更换，禁止在未断电情况下插拔模块。
- 安全防护：在防爆区域使用时，必须确认模块防爆等级符合现场要求（Ex II 2G Ex d IIB T6），严禁拆解模块防爆外壳；模块接地电阻需≤4Ω，输入侧需安装符合规格的断路器（建议10A），作为短路保护的补充；进行带电检测时，需使用绝缘工具，避免直接接触输出端子。
- 存储与运输：未使用的模块应存储在干燥通风的环境中，存储温度-40℃~+85℃，相对湿度≤80%，避免阳光直射和剧烈振动；运输过程中需使用原厂包装，加装缓冲材料，防止碰撞导致内部元件损坏。
