Cyfryzacja zasilaczy się ślimaczy

Cyfryzacja zasilaczy jest bezdyskusyjnym faktem, niemniej jest to proces pod każdym względem ewolucyjny i bardzo powolny. Mimo że od lat istnieją możliwości, aby kontroler sterujący stopniem mocy był realizowany jako procesor DSP z funkcjami definiowanymi przez oprogramowanie, nie widać, aby producenci decydowali się na tak radykalne posunięcia. Raczej konwersję mocy realizuje się w wersji klasycznej ze sterownikiem scalonym realizującym PWM, ZVS, LLC, a mikrokontrolery i oprogramowanie zajmują się mniej krytycznymi zadaniami.

Rynek zasilania jest dość konserwatywny, a nowości przyjmują się na nim powoli. Z uwagi na duże znaczenie ceny w sprzedaży zasilaczy większość produktów bazuje na dojrzałych technologiach, takich, w których komponenty nie mają w cenach zawartej premii dla producenta za nowość, zwłaszcza w zakresie rozwiązań powszechnego użytku i jednostek małej i średniej mocy.

Główne problemy rynku zasilania #3

 

Głównym problemem rynku jest nie najlepsza sytuacja w gospodarce krajowej, ale wpływ wojny na Ukrainie, tego co dzieje się w całej gospodarce europejskiej, też uznano za istotny czynnik determinujący obecne warunki biznesowe. Podobne komentarze bez problemu można znaleźć w wielu innych raportach analitycznych i statystykach opisujących stan gospodarki, co razem daje spójny obraz tego, że rynek cierpi na brak popytu, wyhamowanie lub przesuwanie w czasie projektów i inwestycji. Szczęśliwie zatwierdzono nam wreszcie środki z KPO, więc w perspektywie kolejnych miesięcy można oczekiwać zmiany na lepsze.

Procesory realizują komunikację cyfrową, nadzorują działanie sterownika, pozwalają na ustawienie progów zabezpieczeń, poziomów napięć, zarządzają równomiernym podziałem mocy przy połączeniu równoległym, dokonują kompensacji spadku napięcia na przewodach zasilających itd. Procesory pomagają też w realizacji złożonych systemów zasilających, na przykład tzw. dwukierunkowych, czyli takich, które mogą dostarczać energię do obciążenia lub ją pobierać, przesyłając z powrotem do sieci. Za ich pomocą realizuje się także interfejsy PoE, USB-C w wersji z negocjacją warunków zasilania (PD, power delivery) itd.

Najważniejsze zjawiska pozytywne dla rynku zasilaczy #4

 

Czynniki pozytywnie wpływające na rynek to stale zwiększająca się presja na jakość i wzrost zaawansowania technicznego urządzeń elektronicznych. Kiepski zasilacz jest w stanie przekreślić wszystkie korzyści techniczne i cenowe z instalacji nowego urządzenia lub systemu, a także wymusić kosztowne akcje serwisowe. Taką świadomość ma coraz więcej osób i skłonność klientów do wybierania jednostek zasilających, które nie będą sprawiały problemów, pozytywnie zmienią rynek. Drugie miejsce odzwierciedla to, że rynek zasilania szybko się zmienia, co chwila powstają nowe konstrukcje o wysokiej funkcjonalności, dzięki czemu wybór dobrze dopasowanego do wymagań aplikacyjnych zasilacza staje się coraz prostszy. Istotne jest też to, że zasilanie jest zawsze potrzebne, dlatego rosnący rynek bezpośrednio przekłada się na większe zapotrzebowanie na zasilacze, a także to, że asortyment jednostek katalogowych będących w sprzedaży cały czas się poszerza. Coraz więcej zasilaczy można po prostu kupić "z półki", dzięki czemu zapewnienie zasilania przestaje być problemem.

Ale samo sterowanie tranzystorami mocy, korekcja współczynnika mocy, prostowanie synchroniczne to domena analogowych kontrolerów, które m.in. gwarantują dużą szybkość reakcji na zdarzenia.

Interfejs komunikacyjny

Interfejs cyfrowy daje możliwość odczytu stanu zasilacza, a więc napięcia wyjściowego i prądu, temperatury, parametrów napięcia sieci energetycznej oraz informacji nt. liczby przepracowanych godzin lub wcześniejszych zdarzeń, takich jak zaniki napięcia lub przeciążenia. Takie informacje mogą być wykorzystane do zarządzania działaniem systemu, planowania obsługi technicznej lub prognozowania awarii. W kontekście Przemysłu 4.0 takie możliwości stają się coraz bardziej potrzebne.

Interfejs pozwala na ustawianie parametrów, jak wartości napięć i prądów oraz progów zadziałania zabezpieczeń. Jest też niezbędnym elementem przy łączeniu wielu jednostek w systemy pracujące równolegle lub typu N+1, a więc z redundancją i z możliwością wymiany pojedynczych modułów podczas pracy (bez wyłączania zasilania). Systemy zasilania stają się coraz bardziej złożone i możliwość programowania zasilaczy to w pewnej mierze skutek tych procesów.

Jak można ocenić warunki biznesowe panujące na rynku zasilania w 2023 roku? #5

 

Ocena warunków panujących na rynku zasilania w 2023 roku wypadła niejednoznacznie. Przede wszystkim nikt z pytanych nie zaznaczył odpowiedzi, że warunki były bardzo dobre, a reszta głosów rozłożyła się mniej więcej po równo na "dobre" i zadowalające". Zamiast ocen bardzo dobrych, tak jak w naszych poprzednich analizach, mamy 9% wskazań, że warunki były kiepskie. To spora odmiana w stosunku do tego, co widzieliśmy przez lata we wcześniejszych badaniach. Wówczas dane opisujące warunki panujące na rynku zasilania były z zasady dobre.

Jaka jest aktualna koniunktura na rynku? #6

 

Ocena aktualnej koniunktury na rynku zasilania w Polsce, tj. w styczniu 2024 roku, wypadła gorzej niż pokazana na drugim wykresie ocena zeszłego roku. Przybylo wskazań "kiepskich" kosztem "dobrych", co znaczy, że na poprawę warunków cały czas czekamy. Oczywiście początek roku jest w wielu firmach martwym sezonem z dużą liczbą dni wolnych od pracy, inwentaryzacjami itp., ale z pewnością nie jest to czynnik wyłączny. Czyli problemy z popytem są poważne.

Warto zwrócić uwagę jeszcze na ekonomiczne aspekty możliwości programowania parametrów zasilania. Im w szerszym zakresie jest ono możliwe, tym mniej jednostek może mieć producent w ofercie. Mniej typów to niższe koszty magazynowania i większa skala produkcji dla danej jednostki. Nawet jeśli dodanie programowania odbywa się kosztem wzrostu komplikacji układowej, po uwzględnieniu wszystkich korzyści jest to opłacalne dla producentów i klientów. Dlatego rynek zasilania profesjonalnego zmierza w tym kierunku.

Zasilacze dużej mocy są kosztowne i z reguły dystrybutorzy nie mają lokalnych magazynów wypełnionych zasilaczami, bo jest to nieekonomiczne. Poza tym, takie jednostki kupuje się z wyprzedzeniem do realizowanych projektów i nie muszą one być dostępne od ręki. Zatem praktyką jest centralny magazyn produktów dla wielu krajów w skali kontynentu a nawet świata. Im mniej w nim jest typów, im większa możliwość programowania i ustalania specyfikacji, tym większa jest elastyczność logistyki towarów.