为CompactDAQ或CompactRIO系统供电

图1.对于任何CompactDAQ或CompactRIO应用，如何为系统供电都是一个重要的考虑因素。

在大多数应用中，CompactDAQ或CompactRIO设置可接入电网电源；但所需电源类型由设置环境决定。在这种情况下，可为CompactDAQ或CompactRIO系统选择两种典型的电源类型：桌面电源和工业电源。

NI桌面电源在桌面操作期间为CompactDAQ或CompactRIO系统提供安全可靠的供电方式。三款NI桌面电源在24 VDC下可提供高达120 W的功率，在峰值操作期间为系统提供充足电力，且外形安全，适合桌面使用，与大多数工业电源不同。

大多数CompactDAQ机箱随附一个桌面电源，提供15 W、12 VDC桌面电源。cDAQ-9179机箱随附其他桌面电源，可提供40 W，12 VDC电源。两者都配备2针微型COMBICON连接器，可轻松将电源与机箱集成；您只需为电源提供特定区域的电源线缆。最后一款桌面NI电源用于CompactDAQ或CompactRIO控制器，它们需要更多电量。PS-10额定功率为120 W，24 VDC，末端为裸线连接，可灵活直连至CompactDAQ或CompactRIO控制器系统。如使用第三方桌面电源，请检查其产品规范，确保与特定的CompactDAQ或CompactRIO系统兼容，以确保系统正常运行，更重要的是确保安全。

图2. 在桌面进行原型验证时使用桌面电源。

建议在桌面进行原型验证时使用此类电源。大多数工业电源不适用于桌面环境，在此环境下可能存在危险。但是，桌面电源并非专为在工厂车间等工业环境中使用而设计，其额定规格也不适用于此类环境。

NI工业电源具有超长的预期使用寿命、充足的电源储备和紧凑的尺寸，非常适合在工厂车间等环境中为CompactDAQ或CompactRIO系统供电。NI提供两款工业电源，可在24 VDC～28 VDC下提供高达480 W的功率，因此可选择满足特定应用需求的功率和输入电压。这些电源配备DIN导轨系统和弹簧夹接线端，无需工具，安装和连接十分快捷方便。

多种自动选择输入电压可帮助用户在系统中安装电源时避免错误，宽工作温度范围和有效的电磁干扰(EMI)抗扰度使其在恶劣的工业环境中依然可靠。根据所选电源型号，可实现20%至50%的电源储备。有了这些电源储备，您无需为动态负载选择过大的电源。只需为特定应用选择满足操作要求的设备，这可能意味着选择较小的设备可节省资金和空间。

图3. 工业电源是在工业环境中为系统供电的理想选择。

这些类型的电源推荐在典型桌面电源无法额定或安全使用的工业环境中使用。 

对于现场、车载或其他类型已部署的应用，系统通常无法接入电源，必须自行提供电源。CompactDAQ或CompactRIO系统需要9 VDC～30 VDC的输入，这意味着可以选择多种便携式电源选项，但没有一种选项能够满足所有电源需求。但通过一些规划，可为特定应用选择合适的便携式电源。在决定使用哪种便携式电源时，请考虑系统需要供电的时长、电源是否可充电，以及当前预算。

图4. 某些应用无法接入电网电源，需要便携式电源。

考虑不同的电池选项时，必须确定应用需要一次性还是可充电技术。一次性电池（如常见的碱性AA电池）前期成本较低，但如果以后决定经常使用电池作为电源，则可能需要购买更多电池。可充电电池可多次重复使用，从长远来看可能更经济，但前期成本投入要大得多。可充电电池还需要研究使用哪种电池化学物质。电池以多种方式存储能量，并非所有电池都相同。除了锂或镍氢等常见化学产品以及铅酸等旧技术之外，还必须考虑每年出现的新技术。每种技术都有其优缺点，但选择取决于应用。

通常情况下，为应用选择电池时，您需要回答的最主要问题是“应用需要使用电池运行多长时间？”答案会影响应选用的电池类型和大小。电池的大小和重量由所需的容量、能量密度和电压等级决定。应用的运行时间直接取决于电池的容量。电池容量通常通过公式Wh = mAh * (voltage/1000)以mAh或Wh为单位进行测量。例如，1000 mAh的电池可提供1 A电流，持续1小时；500 mA，持续2小时；250 mA，持续4小时，依此类推。电池解决方案的总容量在很大程度上取决于CompactDAQ或CompactRIO系统的组件和需求，包括使用的控制器/机箱和C系列I/O模块、运行时间以及所需的电压等级。指定电池时，应了解所需的峰值电流和连续（或正常）电流。这是为应用寻找合适解决方案时必须牢记的主要电池规范之一。其他考虑因素包括电池的能量密度（决定单位质量的容量）和电芯电压（不仅确保电池为系统供电，还影响电池解决方案的大小和重量）。 了解更多关于为CompactDAQ系统选择电池的信息。

除了为系统供电外，您还可以集成电源冗余，以确保系统在短时断电后继续运行，或实施安全关闭流程且不会丢失数据。大多数应用无需冗余，但如果故障成本很高，可考虑添加冗余。根据所用CompactDAQ或CompactRIO系统类型，可选择为系统添加冗余。

对于大多数CompactDAQ和CompactRIO控制器，可使用双输入电源连接器插头，V1作为主电源输入，V2作为二次电源输入。请查阅产品用户手册，了解控制器是否包含双输入电源连接器插头。这样可以为系统添加第二个电源，因此如果主电源不再提供足够电压（可能因停电或电压下降），系统仍可正常运行。

图5. 带电容电路的双电源。

如控制器使用主电源，且V1与公共端之间的电压小于9 V，控制器将自动切换到二次电源或V2电源。通过该附加选项，可直接将二次电源（如电池或不间断电源(UPS)）连接至系统，无需依赖外部硬件即可即时切换并继续为系统供电。 

对于使用单输入电源连接器插头的CompactDAQ或CompactRIO系统，添加冗余必须遵循传统方式，即在主电源线路中添加UPS。或者您可以设计并创建自己的外部电路，在多个电源之间切换。

开发CompactDAQ或CompactRIO应用时，首要考虑因素之一是能否接入电网电源。如果可以，您可以决定是否需要桌面电源或工业电源。如果不能，则需研究应用所用的便携式电源。最后，请考虑为系统添加电源冗余，以确保系统持续使用，或在短时断电时实现无数据丢失的正确关闭。

• 了解CompactDAQ机箱和控制器电源及其他产品规范。
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• CompactDAQ系统附件兼容性指南
• CompactRIO系统配件兼容性指南