Nowoczesne konwertery AC/DC

| Prezentacje firmowe Artykuły

Dzisiejsze wymogi stawiane zasilaczom szybko rosną. Szczególnie szybko rosną te, które dotyczą szeroko rozumianej ekologii: sprawności konwersji energii w pełnym zakresie obciążeń oraz minimalizacji emitowanych zaburzeń elektromagnetycznych. Jeden z czołowych na świecie producentów zasilaczy i przetwornic impulsowych - firma XP Power - jest aktywnym twórcą norm proekologicznych w tym segmencie rynku, co powoduje, że część jej oferty produkcyjnej spełnia wymogi proekologicznych zaleceń o wspólnej nazwie Green Power.

Nowoczesne konwertery AC/DC

Fot. 1. Zasilacze DNR do pracy w skrajnie niekorzystnych temperaturach

Aktualnie XP Power ma w swojej ofercie przeszło 16 rodzin modułów zasilaczy typu embedded AC/DC oraz 8 rodzin uniwersalnych zasilaczy sieciowych, które spełniają zalecenia Energy Efficiency Level V i inne, opisane w pakiecie wymogów definiowanych przez XP Power w specyfikacji Green Power.

Zasilacze produkowane przez firmę XP Power są przeznaczone dla aplikacji przemysłowych, systemów automatyki, systemów pomiarowych, dostępne są także wersje specjalne, przystosowane do pracy w środowiskach niebezpiecznych. Producent oferuje także specjalne zasilacze do systemów napędowych, dobrze znoszące duże prądy startowe silników elektrycznych (jak na przykład 400-watowe zasilacze SDL400, które mogą krótkotrwale dostarczać moc do 700 W), a także zasilacze do stosowania na zewnątrz pomieszczeń, także w skrajnie niekorzystnych temperaturach (seria DNR, fot. 1). Większość typów zasilaczy przystosowanych do montażu na szynach DIN może oddawać 100% mocy do +60°C oraz 75% mocy maksymalnej w temperaturze otoczenia wynoszącej +70°C, a dzięki wyposażeniu niektórych typów w łatwo demontowane złącza ich wymiana serwisowa jest szybka i łatwa.

Fot. 2. Jeden z zasilaczy o mocy 250 W do aplikacji embedded, spełniający najnowsze wymogi proekologiczne

W przypadku konieczności zapewnienia zasilania sekwencyjnego lub źródeł zasilających o programowanej prędkości narastania lub opadania napięcia, firma XP Power oferuje modułowe systemy zasilające, które umożliwiają także zdalne włączanie/wyłączanie zasilaczy oraz zmianę napięcia wyjściowego.

Większość typów zasilaczy oferowanych przez XP Power wyposażono w systemy diagnostyczne, które informują otoczenie o aktualnej kondycji zasilacza, m.in. czy nie została przekroczona bezpieczna temperatura wewnątrz obudowy, czy zasilacz nie jest przeciążony i napięcie wyjściowe ma poprawną wartość oraz czy wentylator wspomagający chłodzenie zasilacz działa prawidłowo.

Wersje specjalne

Fot. 3. Przykładowy zasilacz konfigurowalny serii fleXPower o mocy do 2,5 kW

Firma XP Power jest także producentem zasilaczy specjalnych, m.in. do aplikacji medycznych. Ze względu na naturę tych aplikacji i stawiane im wymagania, producent począwszy od etapu projektowania, stosuje procedury maksymalizacji niezawodności DFMEA (Design Failure Mode Effects Analysis) oraz PFMEA (Process Failure Mode Effects Analysis), a zakład produkujący wersje do urządzeń medycznych ma certyfikat ISO13485 (wyroby medyczne).

Staranność w konstruowaniu i produkcji zasilaczy przez XP Power przejawia się także w przestrzeganiu zaleceń opisanych w IEC/EN60601-1, która to norma wprowadza wytyczne dotyczące bezpieczeństwa dla wszystkich urządzeń wykorzystywanych w aplikacjach medycznych.

Fot. 4. Seria jednostek AHM o wysokiej sprawności skierowanych do szerokiej gamy zastosowań w branży medycznej oraz IT

Standard określa nie tylko wymogi bezpieczeństwa elektrycznego użytkowania sprzętów medycznych, ale obejmuje także opis procedur testowych, wytyczne dotyczące elektrycznych i mechanicznych uszkodzeń, wpływu temperatury, ognia, nadmiernego promieniowania, kontaktów z płynami oraz procedur odkażania. Innym dowodem na staranność projektową inżynierów firmy XP Power jest konstrukcja obwodów zasilaczy zgodnie z normą SEMI F47, dzięki czemu zasilany sprzęt lub urządzenia nie ucierpią z powodu złej jakości napięcia wejściowego i ewentualnych przepięć.

Na fotografii 2 pokazano jeden z zasilaczy z oferty producenta do aplikacji embedded, spełniający najnowsze wymogi proekologiczne. Jest to nowoczesny zasilacz o mocy 250 W z rodziny CCB mający dopuszczenia do stosowania w branży medycznej. Dzięki efektywności operacyjnej do 95%, seria CCB250 chłodzona jest konwekcyjnie, gdyż wytwarza niewiele ciepła oraz nie wymaga wymuszonego obiegu powietrza. W skład tej rodziny wchodzą zasilacze o napięciu wyjściowym od 12 do 48 VDC, przystosowane do zasilania z sieci 80 do 275 VAC.

Fot. 5. Zasilacze sieciowe z serii AHM o mocy od 85 do 250 W

Na fotografii 3 pokazano z kolei przykładowy zasilacz konfigurowalny serii fleXPower o mocy do 2,5 kW, który jest znakomitym rozwiązaniem do szybkiego uzyskania żądanych parametrów na poszczególnych liniach zasilających, które mogą być praktycznie dowolnie konfigurowane.

XP Power nie zapomina również o branży wojskowej. Zasilacze CCH mają napięcia wyjściowe 12, 24, 28 i 48 VDC, pracując w szerokim zakresie napięć wejściowych od 90 do 264 VAC, osiągając aktualnie wysoką sprawność na poziomie do 92%. Mierząc zaledwie 214×102×43 mm, jednostki te są o blisko połowę mniejsze niż konkurencyjne produkty o tej samej mocy znamionowej.

Jednak największą zaletą jest ekstremalnie szeroki zakres temperatur pracy mieszczący się w przedziale od -40°C do +70°C, umożliwiający ich bezpośredni montaż w aplikacjach zewnętrznych przy chłodzeniu pasywnym. Cechą, która dodatkowo wyróżnia tę serię zasilaczy, jest możliwość równoległej pracy do trzech jednostek celem uzyskania wymaganej mocy wyjściowej do 1,8 kW.

Zasilacze zewnętrzne

Fot. 6. Spełniające "zielone" normy zasilacze wtyczkowe z serii VEP

Serię najnowszych zasilaczy zewnętrznych AC-DC otwiera seria AHM o wysokiej sprawności skierowanych do szerokiej gamy zastosowań w branży medycznej oraz IT (fot. 4).

Nowa seria AHM zawiera pięć modeli zasilaczy o mocy wyjściowej 85, 100, 150, 180 oraz 250 W, o napięciu wyjściowym 12-48 V. Wszystkie modele dzięki wysokiej sprawności energetycznej są chłodzone pasywnie, co ma niebagatelne znaczenie w służbie zdrowia, gdzie urządzenia medyczne pracują blisko pacjenta. Ze względu na wysoką sprawność jednostek stało się możliwe zaprojektowanie obudowy o gładkiej powierzchni chroniącej dodatkowo przed wilgocią i skondensowaną parą. Konstrukcja obudowy pozwala na łatwą konserwację w warunkach szpitalnych.

Na fotografii 5 pokazano widok zasilaczy z sieciowych z serii AHM, w skład której wchodzą urządzenia o mocy od 85 do 250 W i napięciach wyjściowych 12, 15, 19, 24 i 48 VDC. W ofercie XP Power znajdują się także spełniające "zielone" normy zasilacze wtyczkowe z serii VEP (fot. 6), charakteryzujące się mocą wyjściową 8-36 W i napięciami wyjściowymi 5-24 VDC.

Fot. 7. Przykładowa przetwornica DC/DC o mocy 40 W z serii JCK

Warto również wspomnieć o produktach bardzo małej mocy, gdzie XP Power opracowało najmniejsze 5- i 10-watowe zasilacze na świecie AC-DC z pojedynczym wyjściem. Mierząca zaledwie 25,4 ×25,4×15,24 mm miniaturowa 5-watowa seria ECE05, w zamkniętej obudowie przystosowanej do montażu PCB, jest idealna dla produktu końcowego, w którym dostępna przestrzeń montażu jest na wagę złota.

Inna seria ECE10 zapewnia 10 watów mocy wyjściowej, w równie kompaktowej obudowie o wymiarach zaledwie 38,1×25,4×15,24 mm. Zasilacze te pozwalają na chwilowe przeciążenie do 130% nominalnej mocy wyjściowej, co pozwala zaoszczędzić miejsce i koszty całej aplikacji.

Z myślą o wymagających systemach embedded producent oferuje szeroką gamę przetwornic DC/DC, o mocach wyjściowych nawet do 600 W i cechach użytkowych, które pozwalają zaspokoić wszystkie potrzeby mniej i bardziej wymagających aplikacji. Na fotografii 7 pokazano przykładową przetwornicę DC/DC o mocy 40 W z serii JCK (dopuszczalna przez nie dynamika zmian napięcia wejściowego wynosi 2:1). Podobna do niej jest przetwornica z rodziny JTL, która jest przeznaczona do pracy w systemach o szerokim zakresie zmian napięcia wejściowego 4:1.

Fot. 8. Seria przetwornic DC/DC - MTC05 - MTC150 montowana do podstawy w zamkniętej obudowie do zastosowań militarnych

XP Power ma także w swojej ofercie serię przetwornic DC/DC - MTC05 - MTC150 (fot. 8) montowanych do podstawy w zamkniętej obudowie do zastosowań militarnych. Dwa modele 75 W oraz 150 W dostępne są z jednym lub dwoma wyjściami w kompaktowej obudowie o wymiarach 61×57,9×17,3 mm. MTC75 i MTC150 spełniają rygorystyczne wymagania standardu MILSTD 704B-F bez konieczności stosowania dodatkowych komponentów, co wpływa bezpośrednio na dalsze ograniczenie wymogów odnośnie do miejsca na płytce, wymiaru aplikacji oraz kosztów.

W połączeniu z modułami filtracyjnymi EMI serii DSF lub FSO jednostki MTC spełniają również wymogi standardu MIL-STD 704 AF i MIL-STD 1275A-D oraz MIL-STD 461F dla m.in. emisji przewodzonych. Ponadto konwertery są zgodne z normą MIL-STD 810F, czyli są odporne na wpływ czynników środowiskowych podczas stosowania urządzenia w warunkach bojowych.

Jak widać po tym krótkim przekroju, oferta produkcyjna XP Power jest bardzo bogata, co umożliwia precyzyjny dobór zasilacza lub przetwornicy do specyfiki aplikacji. Oficjalnym przedstawicielem firmy XP Power w Polsce jest Gamma.

Janusz Kulesza
Gamma sp. z o.o.

www.gamma.pl

Dostępne nowe wydanie
Pobierz bezpłatnie