Sprawność zasilacza to najważniejszy parametr
Sprawność zasilaczy na szynę DIN jest bardzo istotnym parametrem tych jednostek z kilku powodów. Po pierwsze, im jest ona większa, tym zasilacz może dostarczać więcej mocy przy tych samych wymiarach (większa gęstość mocy), a wymiary zasilacza są w tym przypadku bardzo limitowane przez montaż. Duża sprawność jest też gwarancją niezawodności, bo warunki środowiskowe panujące w skrzynkach instalacyjnych nie są łagodne. Upakowanie komponentów, słaba wentylacja wywołują znaczący wzrost temperatury.
Na klimatyzowanych halach produkcyjnych duża sprawność jest jeszcze bardziej istotna, gdyż wytwarzane ciepło wymaga usunięcia z obiektu za pomocą systemu klimatyzacji, co jest kosztowne.
Wysokosprawny zasilacz oznacza często też małą awaryjność, a więc pośrednio jakość. Takie jednostki mało się grzeją i ich podzespoły nie są tak obciążone cieplnie. Są mniejsze, a więc też mogą być tańsze w produkcji, bo nie potrzeba do nich dużych radiatorów. Mogą też działać w szerszym zakresie temperatur, nie wymagają chłodzenia wymuszonego. Także ograniczenia na moc wyjściową przy skrajnych temperaturach otoczenia stają się łagodniejsze (brak lub niewielki derating).
Zasilacze na szynę DIN nie są objęte wymaganiami Ekoprojektu i w praktyce sprawność minimalna nie jest wymuszana prawnie. Niemniej dla wielu jednostek tego typu i tak jest ona lepsza niż ustawowe minimum. Zasilacze o mocy ponad 100 W mają z reguły średnią sprawność 90%, a te o mocy ponad 250 W nawet 92%. Upowszechnienie się podzespołów mocy z azotku galu powinno jeszcze bardziej pozwolić na poprawę sprawności zasilaczy.
Główne zjawiska techniczne w zasilaczach
Duża sprawność i miniaturyzacja są najważniejszymi trendami technologicznymi wyznaczającymi kierunek rozwoju branży zasilania. Duża sprawność determinuje w kolejności wiele ważnych parametrów użytkowych i technicznych zasilaczy: niższe opłaty za energię, mniejsze nagrzewanie itd. Małe wymiary to lepsza możliwość integracji jednostek, co zawsze jest w centrum zainteresowania klientów i pośrednio determinuje rozwój produktów. Duże znaczenie certyfikatów i świadectw potwierdzających spełnianie wymagań jest efektem tego, że na rynku jest wiele produktów o kiepskiej jakości, awaryjnych, niedostatecznie zabezpieczonych. Takie zasilacze konkurują cenowo z jednostkami jakościowymi, a potem stają się problemem. Stąd kupujący coraz częściej interesują się, czy zasilacz ma udokumentowaną jakość i specyfikację.
Derating
Derating to termin oznaczający konieczność zmniejszenia wartości znamionowych zasilacza w skrajnych warunkach działania. Chodzi o to, że znamionowe parametry, takie jak moc wyjściowa, w przypadku, gdy temperatura jest bardzo wysoka, napięcie sieci energetycznej jest niskie, są mniejsze. W przypadku zasilaczy na szynę DIN derating jest naturalną częścią specyfikacji i dotyczy bardzo wielu typów. Z reguły, im większa moc wyjściowa, tym derating jest silniejszy.
Ograniczenia deratingu podawane są w specyfikacji w różnej formie. Najczęściej są to wykresy, takie jak moc wyjściowa w funkcji temperatury otoczenia, ale zdarzają się też uwikłane wzory, np. –2% mocy znamionowej na każdy stopień temperatury otoczenia ponad 60°C.
Najważniejsze cechy brane pod uwagę przy kupnie zasilaczy przez klientów
W zestawieniu najważniejszych kryteriów branych pod uwagę przez klientów przy selekcji zasilacza i dostawcy na szczycie uplasowała się cena ze wskazaniem 100%. Kolejne cztery kryteria z bardzo dużym udziałem w ankietach to parametry techniczne, jakość, termin dostawy oraz certyfikaty. Wykres stanowi doskonałe tło do tego, czym dzisiaj żyje rynek i jak podchodzi do wyboru produktu: wyłącznie utylitarnie "najlepszy zasilacz za najmniejszą cenę" i bez sentymentu do relacji ze sprzedawcą. Zestawienie pokazane na rysunku potwierdza też, że rynek zasilania ma już wyłącznie charakter katalogowy, bo zapotrzebowanie na zasilacze o indywidualnych właściwościach jest pomijalne.
Korekcja współczynnika mocy
Korektor współczynnika mocy jest dzisiaj częścią większości zasilaczy o mocy powyżej 100 watów, zasilaczy teleinformatycznych oraz wybranych jednostek napięciowych średniej i dużej mocy do zastosowań profesjonalnych. O konieczności korekcji kształtu prądu pobieranego z sieci decydują wymagania prawne, nakładające obowiązek minimalizacji poziomu zaburzeń (harmonicznych) wprowadzanych do sieci energetycznej oraz potrzeba minimalizacji mocy biernej, za którą się płaci dodatkowo w rachunku za prąd. Dla jednostek zasilaczy na szynę DIN korekcja PFC jest więc ważna, bo działają one w obiektach niekategoryzowanych jako prywatne, czyli tam, gdzie się za moc bierną płaci i często nie są to małe sumy.
Korekcja PFC w zasilaczach pomaga też opanować stabilność sieci energetycznej pod kątem progów i typów zabezpieczeń, co jest ważne w miejscach, w których pracuje wiele zasilaczy. Innymi słowy, jest to funkcjonalność cenna i stanowi wyróżnik produktów w zakresie zaawansowania.
Minusem PFC jest większa komplikacja układowa zasilacza, co niestety przekłada się na wielkość takiej jednostki i cenę. Stąd na rynku są zasilacze z PFC lub bez. Do 100 watów mocy wyjściowej można założyć, że PFC raczej nie będzie, powyżej 150 watów można oczekiwać, że korekcja z dużym prawdopodobieństwem będzie.
Najważniejsze czynniki o charakterze negatywnym dla rynku zasilania
Główne problemy rynku zasilania to silna konkurencja na rynku, brak pieniędzy na inwestycje i oszczędności zakupowe oraz tanie i kiepskie zasilacze dalekowschodnie, które konkurują cenowo z lepszymi produktami markowymi. Pierwsze dwa czynniki są ze sobą oczywiście powiązane, gdyż gorsza sytuacja na rynku i oszczędności inwestycyjne znacznie zaostrzają konkurencję. Negatywny wpływ na rynek kiepskiej jakości zasilaczy polega na tym, że bazują na tanich elementach, są słabo zabezpieczone przed stanami nieustalonymi, przez co są wrażliwe na uszkodzenia a oszczędności na materiałach prowadzą do pracy na krawędzi możliwości i podatności na awarie. Sytuacje komplikuje to, że w Chinach produkowane są zarówno zasilacze kiepskie, dobre i te czołowe markowe jednostki o znakomitej funkcjonalności. Co więcej tamtejsi producenci mają w ofercie zarówno lepsze zasilacze dla klientów wymagających i słabe dla tych, którzy są zainteresowani niską ceną. Utrudnia to znacznie ocenę jakości.
