Într-o anumită etapă a fiecărui proiect, vine un moment în care dezvoltatorul trebuie să întrebe care sursă de alimentare este cea mai potrivită pentru aplicație. Ciclurile de dezvoltare din ce în ce mai scurte, specificațiile mai stricte și bugetele mai stricte îngreunează selecția. Acest articol oferă o prezentare generală a detaliilor care trebuie luate în considerare atunci când se face această alegere.

selectarea

Sursa de alimentare este bătăile inimii fiecărui sistem electric și totuși este atât de adesea trecută cu vederea până în ultimul moment. Alegerea sursei de alimentare potrivite pare o sarcină simplă: alegeți un dispozitiv cu tensiunea și puterea de ieșire corespunzătoare și la cel mai favorabil preț. Dar pentru a avea o soluție satisfăcătoare în cele din urmă, trebuie să aruncați o privire mai atentă.

Gama largă de intrare pentru tensiuni nominale variabile

De regulă, sursele de alimentare sunt furnizate de la rețeaua publică sau de la o rețea de alimentare industrială. În cazuri rare, se folosește și un generator de curent. Tensiunile nominale de la rețeaua publică sunt de obicei standardizate. În timp ce tensiunea nominală de rețea în Europa este de 230VAC/50Hz ± 10%, există numeroase alte standarde disponibile în afara Europei. În SUA, 120VAC/50Hz sunt frecvente, în timp ce în China ies din priză 220VAC/50Hz. În mod ideal, sursa de alimentare selectată ar trebui să acopere toate aceste tensiuni nominale și zonele limită ale acestora. Acest lucru are ca rezultat o gamă de funcționare de la 85VAC la 264VAC. Cu toate acestea, o privire mai atentă la fișa tehnică merită aici. Chiar dacă sursa de alimentare selectată oferă o eficiență foarte bună de peste 90% la o tensiune nominală de 230VAC, ar putea fi doar 70% la 120VAC.

Influența eficienței asupra duratei de viață

Când se compară diferite cifre de eficiență, cu unul sau două puncte procentuale în plus nu sună ca o diferență semnificativă. Această cifră nu va contribui nici la realizarea unor economii majore de energie. Și totuși aceste câteva puncte procentuale pot face o mare diferență. De exemplu, dacă comparați un dispozitiv cu o eficiență de 90% și unul cu 92%, nu pare a fi o abatere mare la prima vedere. Dar dacă luați în considerare pierderile rezultate, totuși, o sursă de alimentare are doar 8% și cealaltă 10%. Prin urmare, dispozitivul cu o eficiență de 92% are cu o cincime mai puține pierderi care sunt emise ca căldură. Uneori, această mică diferență este suficientă pentru a face fără răcirea forțată suplimentară. Și acest lucru, la rândul său, ajută la economisirea spațiului valoros.

Cu toate acestea, un fapt mult mai important este că o producție mai mică de căldură are un impact pozitiv asupra duratei de viață a sistemului. Deoarece aceasta are o influență directă asupra speranței de viață a unui sistem. Chimistul suedez Svante Arrhenius a descoperit relația dintre viteza de reacție chimică și temperatură în 1889. Ecuația lui Arrhenius oferă o regulă generală care afirmă că o creștere a temperaturii cu 10 ° C dublează probabilitatea de eșec. Cu alte cuvinte: speranța de viață este înjumătățită. Acest lucru înseamnă că doar două puncte procentuale în eficiență mai mare pot contribui la extinderea semnificativă a speranței de viață a unei unități de alimentare în modul comutat.

MTBF - fiabilitate calculată

Fiabilitatea unei surse de alimentare în modul comutat este strâns legată de MTBF (timpul mediu dintre defecțiune). Importanța MTBF este cel mai bine ilustrată de așa-numita „curbă a căzii” (Fig. 1). Aceasta este împărțită în trei secțiuni: eșecuri timpurii, eșecuri în viața utilă și eșecuri de uzură la sfârșitul vieții. MTBF acoperă doar secțiunea din mijloc; adică nu acoperă „mortalitatea infantilă” sau efectele uzurii. Acest lucru explică cu ușurință de ce MTBF pentru surse de alimentare este adesea menționat în câteva milioane de ore.

MTBF poate fi, de asemenea, determinat în conformitate cu diferite standarde. Cele mai frecvente sunt MIL HDBK 217F, Bellcore TR-NWT-000332 și SN29500, care este, de asemenea, denumit „standardul Siemens”. Rezultatele acestor metode de calcul diferă considerabil în unele cazuri. Prin urmare, atunci când comparați valorile MTBF, este important să vă asigurați că acestea sunt determinate în conformitate cu același standard și în aceleași condiții (de exemplu, temperatura ambiantă).

Totuși, un lucru pe care aceste metode îl au în comun este că MTBF-ul unității de alimentare în modul comutat rezultă din suma valorilor componentelor. Acesta este motivul pentru care „numărarea componentelor” are, de asemenea, un impact decisiv asupra valorii MTBF. Unitățile simple de alimentare în modul comutat au adesea o valoare MTBF semnificativ mai mare. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă neapărat că sunt mai fiabile.

Pe scurt, MTBF este o bună comparație a fiabilității dispozitivelor similare, dar nu vă permite să faceți declarații cu privire la speranța de viață. Acest lucru este posibil doar prin teste extinse.

Fiabilitate testată

O primă declarație poate fi făcută după un test de 96 de ore. Acest test de stres foarte accelerat (HAST) este efectuat într-o cameră climatică în condiții ambientale definite (de exemplu + 85 ° C/95% umiditate relativă) ca așa-numitul test de stocare (adică eșantioanele de testare nu funcționează). Eșantioanele testate au fost măsurate în funcție de parametrii fișei tehnice înainte și după testare. Pe baza diferențelor, se poate trage apoi o concluzie despre durata de viață. Nouăzeci și șase de ore în condițiile menționate anterior corespund, de exemplu, funcționării 24/7 timp de 7¼ ani. În plus, un test de 1000 de ore, opțional ca test de depozitare (de ex. + 85 ° C/50% umiditate relativă) sau un test de viață (adică probele de testare sunt testate în funcțiune, la temperatura ambiantă maximă admisibilă) este adesea efectuat la verificați rezultatele.

Eficiență stabilă chiar și într-un domeniu de sarcină redus

Un alt aspect important este comportamentul în diferite condiții de încărcare. Destul de des, numai o valoare sub încărcare completă este specificată în fișele de date, dacă este deloc. Cu toate acestea, acest lucru nu este foarte semnificativ, deoarece unitățile de alimentare cu regim de comutare sunt proiectate pentru a obține cea mai bună eficiență aproape de puterea lor nominală. De exemplu, pe măsură ce sarcina scade, eficiența lor scade, de asemenea, până când tinde la zero când este inactiv. Sursele de alimentare bine proiectate, pe de altă parte, oferă o eficiență constantă ridicată, în special în gama importantă de sarcini medii și mici.

Surse de alimentare fiabile pe șină DIN pentru medii de rețea monofazate sau 2 și 3 faze

Bazându-se pe experiența sa de a produce milioane de convertoare DC/DC și AC/DC, RECOM a dezvoltat o serie de surse de alimentare pe șină DIN concepute pentru o durată de viață maximă. Pentru a crea tampoane de siguranță adecvate, au fost utilizate doar componente de cea mai înaltă calitate a căror temperatură de funcționare este cu mult peste valorile specificate pentru sursele de alimentare.

Sursele de alimentare cu șină DIN din seria REDIN se caracterizează prin designul lor deosebit de subțire și sunt echipate suplimentar cu un sistem de montare laterală. Acest lucru este deosebit de avantajos pentru dulapurile de schimb cu adâncime mică de instalare. Gama lor largă de tensiune de intrare de la 85VAC la 264VAC asigură că sunt potrivite pentru utilizare la nivel mondial. Datorită eficienței ridicate de 93%, este generată doar o cantitate ușoară de căldură reziduală, ceea ce înseamnă că sursele de alimentare pot fi utilizate la temperaturi de funcționare de la -25 ° C până la + 70 ° C fără răcire forțată. Modulele sunt echipate cu PFC activ și factorul de putere este peste 0,95. Sunt potrivite pentru funcționarea paralelă n + 1, fie pentru a oferi redundanță, fie pentru a crește permanent curentul de ieșire. Modulele sunt echipate cu protecție inteligentă la suprasarcină și la scurtcircuit care opresc dispozitivul de îndată ce a fost atinsă temperatura maximă permisă pentru a evita deteriorarea permanentă. Sursele de alimentare sunt certificate conform IEC/EN/UL60950 și UL508.

Mai mult, seria REDIN/3AC este acum disponibilă pentru funcționare în medii de alimentare cu 2 sau 3 faze. Este proiectat pentru stabilitate extremă chiar și în mediul dur al automatizării proceselor și funcționează în mod fiabil sub tensiuni de la 320 până la 575VAC, chiar dacă a treia fază eșuează. Seria furnizează 120W, 240W, 480W sau 960W la 24VDC nominal cu un curent de ondulare de doar 40mV; sau 22,5-29,5VDC reglat de un potențiometru de precizie. Pentru a crește nivelul de ieșire, dispozitivele pot fi conectate în paralel fără alte precauții; controlul în modul înclinat cu limitarea curentului asigură o sarcină echilibrată.