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西门子s7-400电源模块6ES7405-0KA02-0AA0
西门子S7-400 PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。SIMATIC S7-400PLC的主要特色为:*的处理速度、强大的通讯性能和的CPU资源裕量
西门子s7-400电源模块6ES7405-0KA02-0AA0
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德国西门子(SIEMENS)公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛,在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子(SIEMENS)公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,功能更强,可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC(如S7-200),小规模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等
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:瞿晓明()
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24销售技术:
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:132-4375-156
S7 控制器中的高级控制器
高级控制器尤其适用于具有中等和较高复杂程度的应用。SIMATIC S7-1500 ActiveX Control 是 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC 的*后续产品
S7-400 控制器,未来工厂的标准控制器 – *的性能和创新的设计与操作方式产生令人信服的结果。具有模块化扩展能力的 SIMATIC S7 控制器具有*兼容性,免维护且可以扩展,当然也能在 TIA 博途中进行组态。它们是任何自动化任务的理想解决方案。
产品目录 ST 70:
您也可在产品目录 ST 70 中了解到有关 SIMATIC S7 的信息:
目前,PLC 不仅可以执行开环控制,而且还可以执行
为此,西门子公司开发了各种智能型 I/O 模板。 它们均为微处理器控制,能够*独立地执行时间要求苛刻的控制任务,并可直接通过其输入/输出通道连接到过程控制。 避免了对 CPU 的额外负担。
分布式 I/O
在连接远距离分布的过程与 I/O 模板时,其布线往往非常复杂,而且极易造成故障。 若需要一个模块化的灵活自动化系统,我们还是建议使用分布式 I/O 系统:
编程器,软件
SIMATIC® 系列产品提供有一种精心打造的全面编程器解决方案,包括从经济的便携式编程器,到功能强大的台式编程器。
同时,我们还提供与之相匹配的应用软件。 所适用的操作系统:
工控机
坚固、可靠的 SIMATIC® 系列工控机,非常适用于机器数据和过程数据的采集、处理和归档,物流和制造工序的操作员控制和可视化,以及过程控制任务。
HMI
自动化控制过程越复杂,准确适配的“人机沟通”功能就越显重要。
源自西门子的 SIMATIC HMI® 设备即可提供适用于此类各种任务的解决方案。
开放式通讯
任何制造系统的生产效率在很大程度上取决于所用控制系统的灵活性。 虽然分布式控制可增加灵活性,但也意味着需要高性能的设备用于相互之间以及与主控 PC 之间的数据交换。
SIMATIC® 为此提供有两种解决方案:
服务
源自西门子的品质服务,例如全面的咨询、可靠的维护和保养以及相关培训服务,将帮助用户充分实现 SIMATIC® 的所有性能。
电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器,其特点是可为集成电路(ASIC)、数字信号处理器 (DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列 (FPGA) 及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说,这类模块称为负载点 (POL) 电源供应系统或使用点电源供应系统 (PUPS)。由于模块式结构的优点甚多,因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。
中文名
电源模块
外文名
Power module
编辑
一般来说,这类模块称为负载点 (POL) 电源供应系统或使用点电源供应系统 (PUPS)。由于模块式结构的优点甚多,因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。
尤其近几年由于数据业务的飞速发展和分布式供电系统的不断推广,模块电源的增幅已经超出了一次电源。模块电源具有隔离作用,抗*力强,自带保护功能,便于集成。随着半导体工艺、封装技术和高频软开关的大量使用,模块电源功率密度越来越大,转换效率越来越高,应用也越来越简单。
人们在开关电源技术领域是边开发相关的电力电子器件,边开发开关变频技术,两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类,DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述
编辑
DC/DC变换是将可变的直流电压变换成固定的直流电压,也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton(通用),二是频率调制(
(1)Buck电路——降压斩波器,其输出平均电压U0小于输入电压Ui,极性相同。
(2)Boost电路——升压斩波器,其输出平均电压U0大于输入电压Ui,极性相同。
(3)Buck-Boost电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。
(4)Cuk电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电容传输。还有Sepic、Zeta电路。
上述为非隔离型DC-DC变换器电路,隔离型DC-DC变换器有正激电路、反激电路、半桥电路、全桥电路、推挽电路。
当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃,美国VICOR公司设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器,其zui大输出功率有300W、600W、800W等,相应的功率密度为(6.2、10、17)W/cm3,效率为(80~90)%。日本TDK-Lambda公司推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列,其开关频率为(200~300)kHz,功率密度已达到27W/cm3,采用同步整流器(MOSFET代替肖特基二极管),使整个电路效率提高到90%。
编辑
AC/DC变换是将交流变换为直流,其功率流向可以是双向的,功率流由电源流向负载的称为“整流”,功率流由负载返回电源的称为“有源逆变”。AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电,因必须经整流、滤波,因此体积相对较大的滤波电容器是*的,同时因遇到安全标准(如UL、CCEE等)及EMC指令的限制(如IEC、、FCC、CSA),交流输入侧必须加EMC滤波及使用符合安全标准的元件,这样就限制AC/DC电源体积的小型化,另外,由于内部的高频、高压、大电流开关动作,使得解决EMC电磁兼容问题难度加大,也就对内部高密度安装电路设计提出了很高的要求,由于同样的原因,高电压、大电流开关使得电源工作损耗增大,限制了AC/DC变换器模块化的进程,因此必须采用电源系统优化设计方法才能使其工作效率达到一定的满意程度。
AC/DC变换按电路的接线方式可分为,半波电路、全波电路。按电源相数可分为,单相、三相、多相。按电路工作象限又可分为一象限、二象限、三象限、四象限。
开关电源的选用
开关电源在输入抗干扰性能上,由于其自身电路结构的特点(多级串联),一般的输入干扰如浪涌电压很难通过,在输出电压稳定度这一技术指标上与线性电源相比具有较大的优势,其输出电压稳定度可达(0.5~1)%。开关电源模块作为一种电力电子集成器件,在选用中应注意以下几点:
编辑
因开关电源工作效率高,一般可达到80%以上,故在其输出电流的选择上,应准确测量或计算用电设备的zui大吸收电流,以使被选用的开关电源具有高的性能价格比,通常输出计算公式为:
Is=KIf
式中:Is—开关电源的额定输出电流;
If—用电设备的zui大吸收电流;
K—裕量系数,一般取1.5~1.8;
编辑
开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能,故在设计时应*保护功能齐备的开关电源模块,并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配,以避免损坏用电设备或开关电源。
编辑
功率 P=UI,是输出电压和输出电流的乘积。
输入电压分交流输入和直流输入2种。
输出电压一般是直流输出,但也有交流输出的。
工作温度
隔离电压:隔离就是将输出与输入进行电路上的分离。有以下几个作用:
一,电流变换;
二,为了防止输入输出相互干扰;
三,输入输出电路的信号特性相差太大,比如用弱信号控制强电的设备
封装尺寸有插针,贴片的,和螺旋。
输出有单路输出,双路输出及多路输出。电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器,其特点是可为集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列 (FPGA) 及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说,这类模块称为负载点(POL) 电源供应系统或使用点电源供应系统(PUPS)。由于模块式结构的优点甚多, 因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、 微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。
编辑
按现代电力电子的应用领域,我们把电源模块划分如下:
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源模块技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,*完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进入了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源模块。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目 前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。
通信业的迅速发展*的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。当前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源), 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,当前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。
SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能级别的各种 CPU:
所有 CPU 装在带集成的控制单元和显示单元的塑料外壳中。 相同的单元具有相同的功能。
前面板上有:
除 CPU 412-1 处理器外,所有 CPU 具有:
CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以连接 PROFINET。 每个模板有一个双口的 PROFINET 接口。
CPU 还具有:
此外,CPU 按照其性能进行分级:例如RAM、地址区大小、可装载块的数量以及处理时间。
存储器概念
所有 S7-400 CPU 均具有两种类型的存储器。工作存储器的细分可将性能提高一倍。当一个标准处理器需要访问其 RAM 至少两次时,S7-400 处理器可在一个循环周期中同时访问代码存储器和数据存储器。因此,数据总线和代码总线也是独立的。工作存储器的容量取决于从精细分级的 CPU 系列中所选取的适合的 CPU。
对于小型和中等程序,集成式负载内存 (RAM) 就足够了。对于较大的程序,可通过插入内存卡来增加装载内存。插入式闪存卡可用于在不使用电池的情况下进行*性存储。
块加密
相关功能 (FC) 和 功能块 (FB) 可以加密的方式存储于 CPU 以保护专门知识应用。
电源通过背板总线向 S7-400 模块提供 5V DC 和 24V DC 工作电压。
电源可提供85到264V的交流电压和19.2到300V的直流电压。
每个机架需要一个电源模块。
例外:
利用带有电流传输的接口,*控制器中的电源模块也向扩展单元中的所有模块供电。
传感器和执行器用的负载电压必须单独提供。
此外,还有为标准系统和故障安全型 H 系统供电的电源(冗余电源)。
电源模块插在支架的zui左侧(从插槽 1 开始)。根据不同型号,它们可占用插槽1到3。电源模块是全封闭的,通过自然对流进行冷却。
模块的前面包括:
后备电池是选件,必须另外订购。对于电流10 A及以上的电源,建议使用两个后备电池。
订货号 | 6ES7405-0DA02-0AA0 | 6ES7405-0KA02-0AA0 | 6ES7405-0KR02-0AA0 | 6ES7405-0RA02-0AA0 | |
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| PS405 电源,DC24/48/60V,DC5V/4A | SIMATIC S7-400,PS 405 电源 | 电源 PS405,DC24/48/60V,DC5V/10A,冗余 | PS405 电源,DC24/48/60V,DC5V/20A | |
通用信息 |
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产品名称 | PS405, 24 VDC, 5 VDC/4 A | PS405, 24/48/60 VDC, 5 VDC/10 A | PS405,24/48/60 V DC,5 V DC/10 A,红色 | PS405, 24/48/60 VDC, 5 VDC/20 A | |
电源电压 |
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额定值 (DC) |
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| √ | √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | √ | |
允许范围,下限 (DC) | 19.2 V,动态 18.5 V | 19.2 V,动态 18.5 V | 19.2 V,动态 18.5 V | 19.2 V,动态 18.5 V | |
允许范围,上限 (DC) | 72 V,动态 75.5 V | 72 V,动态 75.5 V | 72 V,动态 75.5 V | 72 V,动态 75.5 V | |
电源缓冲 |
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| 20 ms | 20 ms | 20 ms | 20 ms | |
| √ | √ | √ | √ | |
输入电流 |
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| |
额定值,24 VDC | 2 A | 4 A | 4 A | 7 A | |
额定值,48 VDC | 1 000 mA | 2 A | 2 A | 3.2 A | |
额定值,60 VDC | 800 mA | 1.6 A | 1.6 A | 2.5 A | |
zui大浪涌电流 | 18 A;一半zui大值 20 ms 时,全宽 | 18 A;一半zui大值 20 ms 时,全宽 | 18 A;一半zui大值 20 ms 时,全宽 | 56 A;一半zui大值 1.5 ms 时,全宽 | |
输出电压 |
|
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| |
输出电压类型 | DC | DC | DC | DC | |
额定值 (DC) |
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| √ | √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | √ | |
输出电流 |
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从背板总线 5 VDC ,zui大 | 4 A; 无需基准负载 | 10 A;无需基准负载 | 10 A;无需基准负载 | 20 A;无需基准负载 | |
从背板总线 24 VDC ,zui大 | 0.5 A;防空载 | 1 A;防空载 | 1 A;防空载 | 1 A;防空载 | |
短路保护 | √ | √ | √ | √ | |
功耗 |
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功耗,典型值 | 48 W | 95 W | 95 W | 168 W | |
功耗 |
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功耗,典型值 | 16 W | 20 W | 20 W | 44 W | |
电池 |
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后备电池 |
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| |
| √;1x 锂电池 AA;3.6 V / 2.3 Ah | √;2x 锂电池 AA;3.6 V / 2.3 Ah | √;2x 锂电池 AA;3.6 V / 2.3 Ah | √;2x 锂电池 AA;3.6 V / 2.3 Ah | |
硬件配置 |
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插槽 |
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| 1 | 2 | 2 | 2 | |
浮地 |
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初级/次级 | √ | √ | √ | √ | |
防护等级和保护类别 |
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| |
保护类别 | 1;带保护导体 | 1;带保护导体 | 1;带保护导体 | 1;带保护导体 | |
标准,认证 |
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| |
FM 认证 | 是;Ta:0 °C 至 60 °C T4 | 是;Ta:0 °C 至 60 °C T4 | 是;Ta:0 °C 至 60 °C T4 | 是;Ta:0 °C 至 60 °C T4 | |
连接方式 |
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连接电缆/截面积 | 3x 1.5 mm²;实芯线或绞线,带终端套管,外部直径为 3 至 9 mm | 3x 1.5 mm²;实芯线或绞线,带终端套管,外部直径为 3 至 9 mm | 3x 1.5 mm²;实芯线或绞线,带终端套管,外部直径为 3 至 9 mm | 3x 1.5 mm²;实芯线或绞线,带终端套管,外部直径为 3 至 9 mm | |
外形尺寸 |
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宽 | 25 mm | 50 mm | 50 mm | 50 mm | |
高 | 290 mm | 290 mm | 290 mm | 290 mm | |
深 | 217 mm | 217 mm | 217 mm | 217 mm | |
重量 |
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重量,约 | 760 g | 1 200 g | 1 200 g | 1 300 g |
订货号 | 6ES7407-0DA02-0AA0 | 6ES7407-0KA02-0AA0 | 6ES7407-0KR02-0AA0 | 6ES7407-0RA02-0AA0 | |
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| 电源 PS407,120/230 VDC,5V DC/4A | PS407 电源,120/230VDC,5VDC/10A | 电源 PS407,DC120/230V,DC5V/10A,冗余 | PS407 电源,120/230 VDC,5 VDC/20A | |
通用信息 |
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产品名称 |
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| PS407,UC 120/230 V,5 VDC/10 A,红色 | PS407, 120/230 V AC/DC, 5 V DC/20 A | |
电源电压 |
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额定值 (DC) |
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| √ | √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | √ | |
允许范围,下限 (DC) | 88 V | 88 V | 88 V | 88 V | |
允许范围,上限 (DC) | 300 V | 300 V | 300 V | 300 V | |
额定值 (AC) |
|
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|
| |
| √ | √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | √ | |
允许范围,下限 (AC) | 85 V | 85 V | 85 V | 85 V | |
允许范围,上限 (AC) | 264 V | 264 V | 264 V | 264 V | |
电源频率 |
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| √ | √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | √ | |
| 47 Hz | 47 Hz | 47 Hz | 47 Hz | |
| 63 Hz | 63 Hz | 63 Hz | 63 Hz | |
电源缓冲 |
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| 20 ms | 20 ms | 20 ms | 20 ms | |
| √ | √ | √ | √ | |
输入电流 |
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额定值,110 VDC | 350 mA; 120 VDC 时 | 1 A;120 VDC 时 | 1 A;120 VDC 时 | 1.4 A; 120 VDC 时 | |
额定值,230 VDC | 190 mA | 0.5 A | 0.5 A | 0.7 A | |
额定值,120 VAC | 0.42 A | 0.9 A | 0.9 A | 1.4 A | |
额定值,230 VAC | 0.22 A | 0.5 A | 0.5 A | 0.7 A | |
zui大浪涌电流 | 8.25A;一半zui大值 5 ms 时,全宽 | 63 A;一半zui大值 1 ms 时,全宽 | 63 A;一半zui大值 1 ms 时,全宽 | 88 A;一半zui大值 1.1 ms 时,全宽 | |
输出电压 |
|
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|
| |
输出电压类型 | DC | DC | DC | DC | |
额定值 (DC) |
|
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| |
| √ | √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | √ | |
输出电流 |
|
|
|
| |
从背板总线 5 VDC ,zui大 | 4 A; 无需基准负载 | 10 A;无需基准负载 | 10 A;无需基准负载 | 20 A;无需基准负载 | |
从背板总线 24 VDC ,zui大 | 0.5 A;防空载 | 1 A;防空载 | 1 A;防空载 | 1 A;防空载 | |
短路保护 | √ | √ | √ | √ | |
功耗 |
|
|
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| |
功耗,典型值 | 52 W | 95 W | 95 W | 158 W | |
功耗 |
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功耗,典型值 | 20 W | 20 W | 20 W | 35 W | |
电池 |
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|
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| |
后备电池 |
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|
|
| |
| √;1x 锂电池 AA;3.6 V / 2.3 Ah | √;2x 锂电池 AA;3.6 V / 2.3 Ah | √;2x 锂电池 AA;3.6 V / 2.3 Ah | √;2x 锂电池 AA;3.6 V / 2.3 Ah | |
硬件配置 |
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插槽 |
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| 1 | 2 | 2 | 2 | |
浮地 |
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初级/次级 | √ | √ | √ | √ | |
EMC |
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符合电源谐波失真限值 |
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| √ | √ | √ | √ | |
防护等级和保护类别 |
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保护类别 | 1;带保护导体 | 1;带保护导体 | 1;带保护导体 | 1;带保护导体 | |
标准,认证 |
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FM 认证 | 是;Ta:0 °C 至 60 °C T4 | 是;Ta:0 °C 至 60 °C T4 | 是;Ta:0 °C 至 60 °C T4 | 是;Ta:0 °C 至 60 °C T4 | |
连接方式 |
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连接电缆/截面积 | 3x 1.5 mm²;实芯线或绞线,带终端套管,外部直径为 3 至 9 mm | 3x 1.5 mm²;实芯线或绞线,带终端套管,外部直径为 3 至 9 mm | 3x 1.5 mm²;实芯线或绞线,带终端套管,外部直径为 3 至 9 mm | 3x 1.5 mm²;实芯线或绞线,带终端套管,外部直径为 3 至 9 mm | |
外形尺寸 |
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宽 | 25 mm | 50 mm | 50 mm | 50 mm | |
高 | 290 mm | 290 mm | 290 mm | 290 mm | |
深 | 217 mm | 217 mm | 217 mm | 217 mm | |
重量 |
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重量,约 | 760 g | 1 200 g | 1 200 g | 1 300 g
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