電源往往被認為是直流控制電路中重要的考慮因素之一——但我們也不能忽視其他關鍵因素：電源濾波器、轉(zhuǎn)換器和備用電源模塊。
    輸入電源是任何電氣控制系統(tǒng)的基本配置。沒有電源，就沒有傳感器、控制器、負載設備，什么都沒有。因此，電源行業(yè)在現(xiàn)代制造業(yè)中受到如此關注也就不足為奇了。幾乎每個供應商和供應商都提供各種面板安裝或 DIN 導軌安裝選項，用于為控制電路提供直流和交流電源。
    我們可能都熟悉正常的電源陣容。220VAC轉(zhuǎn)24VAC的變壓器、或者轉(zhuǎn)24VDC的直流電源。但除了這些設備之外，還有許多與電源相關的其他設備，所以讓我們花一些時間來討論為控制電子設備供電的其他一些元器件。
    電源轉(zhuǎn)換器
    電源轉(zhuǎn)換器是將直流電壓從一個電平分配到多個其他電平的一種非常常見的方法。當一個電壓電平被引入系統(tǒng)時，這種設備很常見，可能是一個 24 伏的支路，然后必須將其作為輸出提供給各種 24、12 和 5 伏設備。為每個電壓要求單獨的電源會很昂貴，并且需要將220 伏交流電引入子面板。
    相反，當提供不同的輸入電平時，這些稱為 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的設備可用于輸出單個 DC 電壓。存在兩個這樣的轉(zhuǎn)換器系列。首先，常見的是直流降壓轉(zhuǎn)換器，它將輸入電壓降低到較低的穩(wěn)定輸出。另一種稱為升壓轉(zhuǎn)換器，可將輸入電壓升高到輸出。
    對于工業(yè)應用，可能會出現(xiàn) 24 伏的輸入饋電并進一步降低到 12 和 5 伏，因此 24 伏是常見的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器輸入。但是，當輸入電源用于電機或其他負載設備時，您可能會發(fā)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)換器的輸入范圍為 10-30 伏（類似于許多離散傳感器）或高達 90 伏直流電。
    這些轉(zhuǎn)換器存在許多外形尺寸，包括面板安裝和 DIN 導軌版本。我見過的有趣的例子之一是接線端子樣式，例如 WAGO 的圖 2示例，它具有低電流輸出，但設計非常高效，非常適合小型機柜空間。

    直流濾波器
    與分立 PCB 設計相比，控制電路中的 DC 濾波器不太常見，原因有兩個。首先，控制電路中的負載設備需要更多電流，而小的雜散干擾信號通常不足以影響負載。其次，對于那些足夠敏感的電路，已經(jīng)存在許多解決方案，包括差分信號、雙絞線、屏蔽等。
    但是對于極端或非常敏感的直流電路，可以使用濾波器從原本正常的電路中減去高頻“噪聲”信號。對于直流控制電壓，電平會突然變化，但不會像交流電路中那樣快速來回切換。這意味著在直流情況下任何高頻信號都是不需要的，但可能允許低頻（較慢）變化。
    這些設備常見的是面板安裝，直接連接到控制柜內(nèi)部或靠近電源需求點的機器上，以限度地減少濾波器后的進一步干擾。這些也可以作為 PCB 級芯片或作為單個應用的組件集（通常為設計工程師）購買。Vicor Power Products 創(chuàng)造了一系列這樣的設計，電壓輸入處于低 DC 范圍內(nèi)，輸出穩(wěn)定，沒有高頻噪聲。
    應用電源
    本節(jié)可能仍被認為是簡單的供電場景，但更進一步介紹了直接在終設備所在位置供電的解決方案，而不是為安全起見，將一個大電源放在中央機柜中，然后從機柜中分配出去. 每臺機器上的電源是一個不錯的概念，因為長直流線會導致電壓損失（以及成本），但是在現(xiàn)場的機器上放置開放式機箱組件是有風險的。濕氣、振動和溫度不能與敏感的電子元件很好地混合。
    IP67 級密封電源
    允許將電源（輸入和輸出）連接到一個完全與外部灰塵和濕氣密封的模塊，對于一些較臟的現(xiàn)場情況來說是一個很好的解決方案。如果水或油濺或沖洗是一個問題，明智的做法是找到能夠處理此類環(huán)境的設備。否則，請為電源故障和定期更換做好準備。在這些設備上找不到螺釘端子，而是依靠螺紋連接，例如信號和網(wǎng)絡電纜已經(jīng)很常見的 M12品種。Murr Elektronik 擁有這樣的設備，即 Emparro67 系列，就是為了這個目的。
    以太網(wǎng)供電 (PoE)
    如果設備要聯(lián)網(wǎng)到中央控制器，那我們?yōu)槭裁葱枰W(wǎng)絡和電源線呢？為什么不使用相同的捆綁包？這正是PoE 的重點。通過為現(xiàn)場設備提供電壓的專用 PoE“注入器”，可以減少布線，并且由于雙絞線布線的性質(zhì)，系統(tǒng)已經(jīng)內(nèi)置了更高的抗干擾能力。