Nowe serie zasilaczy MEAN WELL na szynę DIN - większe możliwości w mniejszych wymiarach

SMT – klucz do tańszej produkcji i miniaturyzacji

Rozwój technologii produkcji urządzeń elektronicznych, a w szczególności obwodów drukowanych (PCB) oraz rozpowszechnianie się technologii montażu powierzchniowego SMT dla coraz większych elementów pozwalają na ograniczenie zajmowanej przestrzeni. Nikogo nie dziwi już widok układów scalonych czy transoptorów lutowanych po stronie elementu. Natomiast coraz większa część pozostałych elementów również jest wykonywana w technologii SMT.

Powodów tego jest kilka, począwszy od mniejszego kosztu wykonania takiego układu (obniżona cena wykonania wyprowadzeń), przez łatwiejsze projektowanie urządzenia, a skończywszy na głównej zalecie – automatyzacji procesu produkcji. Zwiększenie stosunku zastosowanych elementów SMT do elementów w technologii THT wiąże się z obniżką kosztów montażu. Dodatkową zaletą technologii SMT jest zmniejszenie wielkości komponentów. Ponadto coraz lepsze sterowanie urządzeniem przekłada się na podwyższoną sprawność zasilaczy i zmniejszenie poboru mocy bez obciążenia. Skutkuje to mniejszą ilością ciepła przekazywanego do otoczenia i pozwala na miniaturyzację.

Czym są kategorie OVC?

Kategorie przepięciowe OVC (Over-voltage Category) określają odporność urządzeń na przepięcia według normy IEC 60664-1. Im wyższa, tym większe napięcia udarowe urządzenie wytrzymuje bez uszkodzenia (od 1,5 kV dla kategorii OVC I do 6,0 kV dla kategorii OVC IV). Określa nam to tym samym środowisko pracy urządzenia.

Poszczególne kategorie OVC odpowiadają typowym obszarom ryzyka przepięciowego:

• OVC I – dla układów niskonapięciowych, całkowicie odseparowanych od sieci zasilającej, takich jak tory sygnałowe, logika sterująca czy układy komunikacyjne.
• OVC II – obejmuje urządzenia zasilane bezpośrednio z gniazdka sieciowego (np. sprzęt RTV, ładowarki)
• OVC III – dotyczy urządzeń montowanych trwale w instalacjach elektrycznych, takich jak zasilacze DIN, falowniki, styczniki czy przekaźniki – narażonych na bezpośrednie oddziaływanie przepięć sieciowych

Do tej pory większość zasilaczy na rynku cechowała się kategorią OVC II. MEAN WELL staje naprzeciw oczekiwaniom użytkowników i wiele nowych serii produktowych zawiera ochronę kategorii OVC III. Najlepszym tego przykładem są zasilacze na szynę DIN serii HDR, a także najnowsze serie XDR-E i XTR, które zastępują starsze serie EDR, NDR i SDR. Rozróżnienie kategorii OVC pokazano w tabeli 1.

Aby spełnić wymagania normy IEC 60204-1 w kontekście Przemysłu 4.0, niektóre kontrolery robotów wymagają zastosowania dodatkowego transformatora AC, umieszczonego szeregowo między siecią energetyczną a zasilaczem – zgodnie ze ilustracją pokazaną na rysunku 1.

Rys. 1. Zasilacz klasy OVC II lub III zastosowany w aplikacji robota

Jeśli sam zasilacz może spełnić wymagania OVC III, wówczas transformator AC można usunąć, podczas gdy system nadal spełnia wymagania IEC60204- 1, co oszczędza miejsce i wagę systemu, a także zmniejsza całkowity koszt produktu.

Funkcja równoważenia prądów wyjściowych

Problem z koniecznością zwiększenia maksymalnej mocy obwodu w instalacjach elektrycznych i elektronicznych jest powszechny. Wykonując instalację oświetleniową, przewidujemy, że łączne zapotrzebowanie mocy wyniesie około 400 W. Montujemy zasilacz o mocy 480 W. Po pewnym czasie klient zamierza użyć dodatkowego oświetlenia o mocy ok. 300 W. Przekracza to możliwości zamontowanego zasilacza. Pozostaje możliwość zakupu nowej jednotki o prawie dwukrotnie większej mocy. Stary zasilacz staje się bezużyteczny. Przewidzenie możliwości powiększenia instalacji w przyszłości przez instalację modeli zasilaczy z serii XDR- E umożliwia wykorzystanie zasilacza. Wystarczy dokupić drugą jednostkę (o tej samej mocy) oraz połączyć wyjścia pracy równoległej.

Funkcja umożliwia połączenie do 4 jednostek, a tym samym zwiększenie maksymalnej mocy wyjściowej do 3840 W. Poniżej 7% obciążenia maksymalnego układu pracuje tylko jedna z jednostek (master), a pozostałe urządzenia są w trybie spoczynku, zmniejszając pobór mocy przez układ. Na etapie instalacji należy pamiętać o zwarciu zwory, ustawieniu jednakowego napięcia wyjściowego (zachowanie różnicy poniżej 0,1 V) oraz podłączenia obciążenia mniejszego niż 90% łącznej mocy zasilaczy. Ponadto należy uwzględnić spadek napięcia przy maksymalnym obciążeniu o około 1 V.

Rodzaje terminali wyjściowych – nowość w zasilaczach DIN

Dotychczas wszystkie zasilacze na szynę DIN firmy MEAN WELL miały terminale śrubowe. Jest to sprawdzony i pewny sposób montażu urządzeń powszechnie stosowany w pozostałych elementach instalacji elektrycznych montowanych w rozdzielnicy. Producent wychodzi naprzeciw oczekiwaniom użytkowników, umożliwiając wybór terminali, w celu ułatwienia montażu użytkownikom na etapie podłączania urządzeń. Zostały one pokazane na rysunku 2.

Rys. 2. Przyłącza różnego typu w zasilaczach na szynę DIN

Zastosowanie terminala dźwigniowego umożliwia bezpośredni sposób montażu przewodów linkowych, eliminując konieczność użycia narzędzi i zarabiania przewodów końcówkami tulejkowymi. Sposób montażu znacznie przyspiesza pracę i jest znany użytkownikom z użycia złączek typu WAGO. Wybór rodzaju gniazd jest możliwy w seriach XTR oraz przyszłej serii XDR.

Porównanie parametrów z poprzednimi seriami

Niewątpliwą zaletą serii ekonomicznej XDR-E jest szeroki wybór wersji napięciowych 12, 24, 36 i 48 V dla 6 wersji mocy (od 75 W do aż 960 W). Ponadto zmniejszenie ceny urządzeń w porównaniu do swoich poprzedników tzn. serii EDR, NDR oraz SDR (dotychczas seria high-performance), skutkuje zwiększeniem opłacalności inwestycji. Szczegółowe porównanie parametrów serii XDR-E z seriami poprzedniej generacji zawarto w tabeli 2.

Przyszła seria high-performance XDR to kolejna seria z komunikacją MODBus. Dotychczas spośród zasilaczy na szynę DIN funkcje komunikacji miały jedynie serie DRS-240 oraz DRS-480 – serie z funkcją podtrzymania napięcia z akumulatora. Dodatkowo te zaawansowane modele mają możliwość wyboru krzywych ładowania dla różnych rodzajów akumulatorów, a dla serii CAN dowolne ustawienie parametrów za pomocą programatora SBP-001. Zestawienie wszystkich nowych serii zawarto w tabeli 3.

Podsumowanie

Nowe modele uzupełniają braki poprzednich serii, m.in. w zakresie wersji napięciowej 36 V czy obecności przekaźnika poprawnej pracy. Poprawiają też efektywność instalowanych systemów oraz wprowadzają nowe funkcjonalności. Powyższe cechy pozwalają określić zasilacze MEAN WELL XDR-E, XDR i XTR jako urządzenia nowej generacji.

Co istotne, Elmark Automatyka jako autoryzowany dystrybutor zapewnia wsparcie techniczne w zakresie doboru urządzeń oraz późniejszej eksploatacji (własny serwis), a także posiada dobrze zaopatrzony magazyn i gwarantuje szybkie dostawy produktów.

Elmark Automatyka
zasilacze@elmark.com.pl
tel. 22 518 54 99
www.elmark.com.pl