Zasilacze impulsowe do zastosowań przemysłowych  

Zasilacze impulsowe do zastosowań przemysłowych

Obecnie zasilacze impulsowe stosowane są w prawie wszystkich urządzeniach elektronicznych: są one nowoczesne w komputerach i telewizorach, a także w urządzeniach i systemach przemysłowych.
W porównaniu do zasilaczy sterowanych analogowo, zasilacze impulsowe zdobywają punkty za wysoką sprawność, niskie ogrzewanie i wysoką niezawodność. Ponadto wysoka częstotliwość taktowania zegara umożliwia stosowanie małych rozmiarów elementów i niskich ciężarów, co ma pozytywny wpływ na koszty.

Właściwości zasilaczy przemysłowych

Zasilacze przemysłowe są przeznaczone do pracy w trudnych warunkach środowiskowych, ponieważ są odporne na wysokie temperatury i mają bardzo małe rozmiary.

Istnieją jednak inne ważne parametry, które należy wziąć pod uwagę przy ocenie jakości i niezawodności zasilaczy impulsowych. Obejmują one wydajność, zarządzanie ciepłem, dopuszczalną temperaturę pracy, krzywe obniżania wartości znamionowych dla napięcia wejściowego i temperatury otoczenia oraz czas mostkowania w przypadku awarii zasilania.

Zarządzanie ciepłem

Zaawansowany system zarządzania ciepłem pozwala na zainstalowanie zasilania w dowolnym kierunku. W środowisku przemysłowym zasilacz otwarty powinien zapewniać stałą wydajność do temperatury otoczenia wynoszącej co najmniej 70 °C. Zasilacz powinien być zainstalowany w obwodzie otwartym.

Decydującym czynnikiem jest jednak krzywa obniżania temperatury, która wskazuje maksymalną dopuszczalną moc wyjściową w zależności od warunków otoczenia. Zasilacze gorszej jakości, na przykład, również nie posiadają niezbędnych mechanizmów ochronnych, aby automatycznie dławić moc wyjściową w najgorszym przypadku.

Trzy rodzaje zasilaczy przemysłowych w skrócie

W zasadzie rynek rozróżnia trzy rodzaje zasilaczy przemysłowych – w zależności od wymagań dotyczących zastosowania i konstrukcji.

Zasilacze na szynie DIN

Zasilacze na szynę DIN służą do prostej instalacji w technicznych szafach sterowniczych. Wielkość zasilacza jest dostosowana do wymagań wydajnościowych. W tym celu rozmiar urządzenia lub obudowy jest zdefiniowany w podjednostkach (TE): Jeden TE odpowiada 18 mm; mocniejsze modele mają do 4 TE.

Zasilacze impulsowe o zamkniętej konstrukcji

Zasilacze impulsowe o zamkniętej konstrukcji (w etui) są dostępne do bezpośredniego montażu. Zazwyczaj mają bardzo dobry występ. Powodem tego jest większa przestrzeń w obudowie, która może być wykorzystana do skompensowania wysokiego ciepła odpadowego. Ponadto wiele modeli tego typu posiada zintegrowane wentylatory.

Przyłącza są często zaprojektowane dla dużych przekrojów przewodów, dzięki czemu zamknięte zasilacze impulsowe w obudowie nadają się idealnie do wymagających zastosowań dzięki optymalnemu zasilaniu i rozładowaniu. Kompaktowość i efektywność kosztowa są tak samo ważne dla tych zasilaczy impulsowych, jak i dla zasilaczy szynowych DIN.

Zasilacze przełączające z otwartą ramą (Open Frame)

Jednak zasilacze bez obudowy, tzw. zasilacze z otwartą ramą przełączającą, są szczególnie ekonomiczne. Tutaj wszystkie komponenty umieszczone są na kompaktowej płytce drukowanej, która dzięki niewielkim rozmiarom może być łatwo zainstalowana w urządzeniach z istniejącymi obudowami.

Zasilacze z otwartą ramą idealnie nadają się do miniaturyzacji i elastycznej instalacji, co czyni je idealnymi do zintegrowanych (wbudowanych) zastosowań w małych urządzeniach.

Najważniejsze cechy jakościowe i parametry w skrócie

Moc znamionowa: moc, która może być dostarczana w trybie ciągłym.
Wysoka wydajność: określa straty ciepła, które mają być odprowadzane. Wysoka wydajność obniża koszty eksploatacji w dłuższej perspektywie czasowej. W środowiskach przemysłowych zasilacze pracują zazwyczaj w trybie ciągłym – inaczej niż na przykład w technologii budowlanej. Zaprojektowane w tym celu zasilacze zostały zoptymalizowane pod kątem szczególnie wysokiej sprawności do 93 procent.
Niskie koszty: Niskie koszty nabycia, niskie koszty operacyjne przy wysokiej wydajności i długiej żywotności. Wysoka sprawność przekłada się na niskie rozproszenie mocy, co przekłada się na mniejsze wytwarzanie ciepła. To z kolei zmniejsza obciążenie komponentów, co zwiększa żywotność i niezawodność, a w konsekwencji obniża koszty ogólne.
Mały rozmiar (objętość) prowadzi do większej gęstości mocy.
Spadek napięcia wejściowego: Wskazuje, jaka moc może być faktycznie pobierana przy jakim napięciu wejściowym.
Dobre właściwości temperaturowe: Zastosowanie w szczególnie wysokich lub niskich temperaturach powinno być możliwe (ok. -20 °C do +80 °C).
Niewielka waga: szczególnie ważna w zastosowaniach mobilnych.
Położenie montażowe: wskazuje, które ustawienia zasilacza są dopuszczalne w celu niezawodnego odprowadzenia strat ciepła.
Niskie rozproszenie mocy: Aktywna korekcja współczynnika mocy (PFC) redukuje harmoniczne i straty energii.
Bezpieczeństwo: ochrona przed zwarciem, przeciążeniem, przepięciem i przegrzaniem.
Kompatybilność elektromagnetyczna: Zgodnie z normami UE urządzenia elektryczne nie mogą się wzajemnie zakłócać.

 

Zasilacze przełączające z Mean Well.

Na przykładzie producenta Mean Well, przedstawiamy Państwu szeroki przegląd różnych zasilaczy impulsowych. Mean Well oferuje kompleksowe rozwiązania w zakresie zasilania. Do zastosowań przemysłowych Mean Well oferuje szeroką gamę zasilaczy impulsowych, takich jak szyny DIN, modele z otwartą ramą i obudową, jak również zasilacze dla sektora medycznego.

Producent koncentruje się w szczególności na produktach o wysokiej wartości dodanej i rozszerzonych funkcjach. Zasilacze impulsowe sprawdziły się już wielokrotnie na rynku pod względem jakości, różnorodności produktów i bardzo dobrego stosunku ceny do wydajności.

Od momentu założenia w 1982 roku, producent prowadzi wszechstronną analizę rynku, rejestrując wymagania klientów i opracowując opłacalny standard o najwyższym możliwym zasięgu.

Zasilacze na szynie DIN

W dziedzinie zasilaczy szynowych DIN, seria HDR wyróżnia się wysoką wydajnością w szczególnie małej konstrukcji, szczególnie w porównaniu z pierwszą generacją, serią DR.

Zasilacze o mocy 15W (HDR-15), 30W (HDR-30) i 60W (HDR-60) stosowane są głównie w automatyce budowlanej i sterowaniu domem, ponieważ wszystkie spełniają wymagania klasy ochrony II. Seria HDR od Mean Well posiada plastikową obudowę w kształcie stopnia, zakres napięcia wejściowego od 85 do 264VAC i oferuje modele 5V, 12V, 15V, 24V i 48V.

Wysokość wszystkich zasilaczy wynosi tylko 90 mm, szerokość od 17,5 mm do 70 mm. Modele mogą być montowane na standardowych szynach DIN TS-35/7.5 i TS-35/15. Ich cechy obejmują również niskie zużycie energii bez obciążenia <0,3 W, wysoką sprawność do 91% oraz regulowane napięcie wyjściowe prądu stałego, a także szeroki zakres temperatur pracy (-30 do +70 °C).

Zasilacze impulsowe do szyn DIN

Nowością w portfolio Mean Well’s są bardzo wąskie zasilacze przełączające o mocy 150W do montażu na szynie DIN. Są one obecnie najmniejsze na rynku i mają wzmocnioną izolację do II klasy ochrony.

Charakteryzują się one napięciami wejściowymi od 85 do 264VAC, niskim poborem mocy przy obciążeniu zerowym poniżej 0,3W i wysoką sprawnością 90,5%. Posiadają również regulowane napięcie wyjściowe prądu stałego ±10% oraz szeroki zakres temperatur pracy od -30 do +70°C.

Seria przeznaczona jest do zastosowań w zakresie przepięć kategorii III (OVCIII), umożliwiając szeroki zakres zastosowań. Należą do nich automatyka budowlana, systemy sterowania gospodarstw domowych, systemy sterowania przemysłowego i urządzenia elektromechaniczne.

HDR-150 spełnia normę UE EN61000-3-2 klasa A dla prądów harmonicznych, jest certyfikowany zgodnie z obowiązującymi przepisami bezpieczeństwa oraz, przy wysokości 90 mm i szerokości 105 mm (6TE), spełnia normę UE EN43880 dla instalacji na szynach DIN.

 

Zasilacze do bezpośredniego montażu

Zasilacze UHP UHP-200/350/500 i UHP 1000 do bezpośredniego montażu są szczególnie przyjazne dla użytkownika dzięki smukłej konstrukcji wspornika U i płaskiej wysokości profilu. Seria charakteryzuje się wysoką sprawnością do 95% przy wysokiej temperaturze otoczenia od -30 do +70°C i prostej konwekcji powietrza.
Zasilacze te zapewniają rezerwę mocy 150% (100 ms) prądu znamionowego dla obciążeń szczytowych i mogą być wykorzystywane do wysokości 5000 metrów nad poziomem morza.

Zasilacze cyfrowe

Dla zapewnienia inteligentnego zasilania, Mean Well oferuje cyfrowe, wysoce wydajne zasilacze nowej serii 3200 W DBU, DBR, DRP i DPU. Bazują one na pojedynczej platformie cyfrowej, w wyniku czego powstają zasilacze i ładowarki akumulatorów do instalacji urządzeń lub montażu w szafie typu Rack.

Urządzenia cyfrowe w wąskim profilu 1U mają wysoką gęstość mocy 37W/inwał, zoptymalizowaną wydajność w zależności od obciążenia i w rezultacie maksymalną wydajność do 94,5 procent. Produkty wyposażone w aktywny PFC pracują przy napięciu wejściowym 90-264VAC i zapewniają napięcia DC najczęściej wymagane w przemyśle.

Seria oferuje wysoki stopień elastyczności projektowania, ponieważ może być indywidualnie integrowana z aplikacjami z różnymi zintegrowanymi, analogowymi lub cyfrowymi funkcjami sterowania, takimi jak programowanie krzywych ładowania, parametryzacja charakterystyki wyjściowej i zabezpieczenie przed przeciążeniem lub funkcja zdalna.

Cyfrowa konstrukcja zwiększa wydajność i niezawodność. Mniejsza liczba komponentów analogowych, takich jak układy scalone do zarządzania zasilaniem, pozwala na znaczne zwiększenie kompaktowości i gęstości mocy urządzeń.
Oprócz zastosowania w aplikacjach przemysłowych 4.0 lub automatyzacji przemysłowej, seria ta nadaje się również do urządzeń telekomunikacyjnych.

Zdjęcie na okładce: Fotolia 79427571

 

 

Co uważasz na ten temat? Dodaj komentarz:

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *