Wzmocniona izolacja, zdolność do przeciążania, superkondensatory i inne nowinki

W przypadku zasilaczy dużej mocy wiele z nowych jednostek to wersje specjalizowane, a więc takie, gdzie ich opis wymaga podania więcej informacji poza oczywistymi poziomami napięć, prądów i mocy. Trudno syntetycznie wskazać cechy, które jednoznacznie charakteryzują takie jednostki, ale można przynajmniej pokazać takie bardziej typowe.

Wiele z zasilaczy przemysłowych pozwala na chwilowe przeciążanie o kilkanaście, kilkadziesiąt procent, co jest użyteczne przy sterowaniu maszynami wyposażonymi w silniki indukcyjne lub innymi odbiornikami, np. z dużą składową pojemnościową na wejściu. Pozwala to uniknąć przewymiarowana konstrukcji i kupowania zasilacza ze sporym zapasem mocy. Wiele aplikacji potrzebuje jej przez krótki czas, a przykładem mogą być zawory, rygle oraz siłowniki i w takiej sytuacji niewielka jednostka zasilająca z możliwością przeciążania jest w rozrachunku znacznie tańsza. Gdy wymagane jest chwilowe silne przeciążanie zasilacza, w układzie najczęściej pojawiają się superkondensatory.

Problemy z alokacją i długim czasem dostaw

 

Pandemia wpływa na cały łańcuch dostaw komponentów elektronicznych, a jej skutkiem są długie czasy dostaw, wzrost cen materiałów i podzespołów. Dotyczy to wielu grup produktowych, nie tylko półprzewodników, bo zaopatrzenie w materiały i komponenty to wrażliwy na zakłócenia system naczyń połączonych i skomplikowanych zależności biznesowych. Asortyment w zakresie zasilaczy jest szeroki, co prowadzi do tego, że utrzymanie stanów magazynowych wiąże się z dużymi kosztami. Powiększa to problemy z zaopatrzeniem i promuje dostępność wersji typowych. Jak widzimy z danych pokazanych na wykresie, dla prawie połowy firm problemy z zaopatrzeniem są znaczącym utrudnieniem, tyle samo twierdzi, że się z nimi skutecznie jest w stanie uporać. Sytuacja zapewne się ustabilizuje z czasem, ale na razie jest to dla rynku problem.

Zasilacze impulsowe dostarczają energii dla coraz bardziej wrażliwych układów i systemów, np. urządzeń medycznych, pomiarowych, do rozproszonych instalacji zasilanych z różnych sieci. W takich obszarach ważna jest wzmocniona izolacja, gwarantująca mały prąd upływu i potencjał resztkowy na masie. Do niedawna były one rzadkością i wykorzystywane tylko w aplikacjach medycznych, niemniej poszerzająca się oferta wskazuje, że takie jednostki trafiają także do urządzeń przemysłowych, do precyzyjnej aparatury pomiarowej oraz rozbudowanych systemów, gdzie łączone są obwody na różnych potencjałach. W takich przypadkach zasilacz o wzmocnionej izolacji jest w stanie zapewnić stabilność i jakość działania układów pomiarowych.

Użyteczna funkcjonalność, jaka pojawia się dzisiaj często w zaawansowanych jednostkach zasilających, obejmuje ponadto takie dodatki jak np. możliwość regulacji wyjściowego napięcia w niewielkim zakresie trymerem, po to, aby skompensować spadek napięcia na przewodach wyjściowych. Do tego samego celu służą zwielokrotnione zaciski wyjściowe lub też możliwość podłączenia dwóch dodatkowych przewodów pomiarowych bezpośrednio do zacisków obciążenia (tzw. połączenie kelwinowskie). Taki sposób zapewnia znakomite parametry napięcia wyjściowego (statyczne i dynamiczne) w zasilaczach dużej mocy i o niskim napięciu wyjściowym.

Zasilacze wyposaża się dzisiaj we wszechstronne układy zabezpieczające, rozbudowane filtry wejściowe, sterowniki zapewniające sygnalizację stanu zasilacza i podobne obwody działające na tyle skutecznie, że awaria na skutek przeciążenia, stanu nieustalonego lub zwykłego błędu podczas montażu instalacji staje się praktycznie niemożliwa.

Najważniejsze cechy brane pod uwagę przy kupnie zasilaczy

 

W przypadku zaawansowanych jednostek zasilających, poza oczywiście ceną, kluczowe są parametry techniczne oraz jakość wykonania. Duże znaczenie terminu dostawy to trochę efekt panującej pandemii i problemów ze sprawną logistyką towarów. Długość gwarancji uznano za mało istotną zapewne dlatego, że wielu dostawców oferuje 3 a nawet 5 lat gwarancji. Normy i certyfikaty mają w omawianej tematyce dużą wagę, bo zagadnienia związane z jakością stale zyskują na znaczeniu. Dostępność wersji na zamówienie nie odgrywa już wielkiej roli w omawianym biznesie, gdyż wyrobów katalogowych jest na tyle dużo, że zawsze da się coś dopasować z typowych produktów. Podobnie jest z małymi gabarytami zasilaczy, które przy selekcji produktu nie mają wielkiego znaczenia, zapewne dlatego, że w aplikacjach przemysłowych z miejscem nie ma najczęściej problemu.

Szeroki zakres napięcia wejściowego to kolejny parametr, który wiele mówi o nowoczesności. Standard tanich jednostek to 100–240 VAC, lepsze działają w zakresie 85–265 VAC, najlepsze w jeszcze szerszych widełkach, po to, aby można było zasilać je napięciem międzyfazowym (400 VAC). Nawet jeśli nie korzystamy z sieci innej niż 230 VAC, to gdy zakres dopuszczalnych napięć jest szeroki, korzystnie przekłada się to na odporność zasilacza na krótkotrwałe zaniki napięcia i przepięcia o dużej wartości.

Od lat mówiło się, że w przyszłości instalacje elektryczne nie będą już tak bardzo scentralizowane, a więc z widocznym podziałem na elektrownie, linie przesyłowe oraz odbiorców końcowych. Jako konsekwencja tego procesu rozwój i popularność instalacji PV przyspieszyły rozwój technologii zasilania dwukierunkowego, a więc takich jednostek, które są w stanie konwertować energię w dwie strony, np. zasilając silnik napędzający urządzenie i odbierając od niego energię hamowania po to, aby ładować akumulator. Są to skomplikowane rozwiązania zasilaczy, ale powoli znajdują swoje miejsce na rynku.

Bezsprzecznie w przyszłości będziemy mieć coraz więcej instalacji lokalnych generujących prąd ze słońca lub wiatru. Dużo się też mówi o lokalnych magazynach akumulatorowych do gromadzenia nadwyżek z instalacji odnawialnych lub odzysku energii z układów mechanicznych w transporcie. Oznacza to, że falowniki dwukierunkowe i zasilacze dużej mocy będą się popularyzować.