Высоконадежные встраиваемые источники питания TPI и TXM производства Traco: делаем правильный выбор

13 декабря 2021

Игорь Елисеев (г. Москва)

Семейства TPI и TXM производства компании Traco относятся ко встраиваем источникам питания с установкой на шасси. Их весо-габаритные показатели и технические характеристики во многом схожи, однако два этих семейства специализированы под разные применения. Данная статья поможет сделать оптимальный выбор для вашей задачи.

Компания Traco обладает неоспоримым авторитетом в области разработки и производства источников питания. Ни один из конкурирующих производителей не обладает таким же богатым опытом и столь высоким уровнем компетенции в данной области как у Traco – старейшей компании Европы, образованной в 1944 году в Швейцарии. Сегодня продукция этой компании посредством широкой дистрибьюторской сети поставляется в более чем 50 стран мира под брендом “Traco Power”. Миссия компании – создавать оптимальные решения для каждого конкретного применения, что означает максимальные улучшения производительности, характеристик и стоимости без ухудшения параметров качества и надежности.

Высочайшие показатели качества и надежности продукции – главные принципы, которыми руководствуется Traco в своей деятельности. Производственные предприятия компании сертифицированы по ISO 9001. Выпускаемая продукция подвергается многочисленным испытаниям в собственных тестовых лабораториях компании. Обязательным условием для источников питания Traco является строгое соответствие международным стандартам в области электробезопасности и электромагнитной совместимости. В Российской Федерации эти приборы сертифицированы по системе ГОСТ Р. Продукция Traco позиционируется для использования в самых ответственных приложениях, где основным условием является именно высокая надежность изделий, особенно там, где отказ электроники может привести к непоправимым последствиям для здоровья и жизни человека, например, в сферах медицины или транспорта.

Спектр выпускаемой продукции компании Traco чрезвычайно широк. В основном это многочисленные AC/DC- и DC/DC-конвертеры в самых разных вариантах исполнения на мощности от единиц Вт до десятков кВт – всего более 5000 наименований. Классифицировать источники питания Traco можно по типу (AC/DC или DC/DC), по варианту исполнения и по сфере применения. В этой статье мы рассмотрим небольшую группу источников питания Traco, которые относятся по типу к AC/DC-преобразователям, по варианту исполнения характеризуются как встраиваемые, а по сфере применения могут позиционироваться как универсальные. Это – источники питания семейств TPI и TXM.

Встраиваемые источники питания, часто обозначаемые терминами «устанавливаемые на шасси» или «с креплением на шасси», отличаются тем, что не обладают полноценным корпусом, надежно защищающим их от воздействия окружающей среды. Конструктивно они представляют собой просто печатную плату с установленными на ней электронными компонентами. Различают два варианта исполнений встраиваемых источников питания: полностью открытое и закрытое кожухом. Во втором варианте исполнения кожух представляет собой коробчатую конструкцию из листового металла (чаще всего – алюминия), обычно перфорированного. Кожух выполняет две защитные функции:

• предохраняет элементы схемы от внешних механических воздействий;
• служит экраном для электромагнитных излучений.

Данный экран препятствует проникновению в окружающую среду электромагнитных помех, генерируемых схемой источника питания, а также защищает элементы схемы источника питания от внешних электромагнитных воздействий. Отверстия в кожухе (перфорация) служат для охлаждения элементов схемы за счет естественной конвекции воздуха. Главное конструктивное отличие источников питания семейства TPI от TXM в том, что первые выполнены в открытом варианте, а вторые – в кожухе.

Источники питания семейства TPI

TPI – семейство встраиваемых источников питания в открытом исполнении, включающее в себя ряд серий на 30, 65, 100, 125 и 150 Вт. Приборы данного семейства отличаются компактным дизайном, высокой эффективностью, работой в широком диапазоне температур и наличием в сериях на 100, 125 и 150 Вт корректора коэффициента мощности. Все приборы семейства соответствуют международным стандартам по электромагнитной совместимости (в частности, стандарту EN 55032 по классу B), а также европейской энергетической директиве ErP, ограничивающей величину потребляемой мощности источника питания в режиме холостого хода для целей энергосбережения. Характерная особенность источников питания семейства TPI – возможность сохранять работоспособность при кратковременных перегрузках по выходу. При этом предусмотрены схемы защиты от перегрузок и перенапряжений, которые срабатывают при превышении заданных пределов. Также следует отметить высокое значение напряжения изоляции «вход-выход», возможность регулировки в определенных пределах величины выходного напряжения при помощи встроенного подстроечного резистора и трехлетнюю гарантию на все приборы семейства.

Серия TPI 30A-J включает в себя источники питания на номинальное напряжение 3,3 В с максимальной выходной мощностью 20 Вт и на напряжения 5, 12, 15, 24, 36, 48 и 53 В мощностью до 30 Вт. Внешний вид приборов данной серии представлен на рисунке 1, а их общие технические и эксплуатационные характеристики – в таблице 1.

Рис. 1. Внешний вид источников питания серии TPI 30A-J

Таблица 1. Общие характеристики источников питания серии TPI 30A-J

Наименование источников питания данной серии состоит из двухсимвольного цифрового кода, соответствующего номинальному выходному напряжению. При этом коды на напряжения меньше десяти В дополняются лидирующим нулем («03» для 3,3 В, «05» для 5 В), а для остальных номиналов полностью соответствуют выходному напряжению. Полная структура наименования приведена на рисунке 2. Например, источник питания на 3,3 В будет называться “TPI 30-103A-JP”. Основные электротехнические характеристики источников питания серии, такие как номинальное выходное напряжение и диапазон его регулировки, максимальная выходная мощность, максимальный выходной ток при охлаждении естественной конвекцией воздуха и его допустимое кратковременное пиковое значение, типовой коэффициент полезного действия (КПД) и максимально допустимая емкость нагрузки, представлены в таблице 2.

Рис. 2. Структура наименования источников питания серии TPI 30A-J

Таблица 2. Электротехнические характеристики источников питания серии TPI 30A-J

В серию TPI 65A-J входят источники питания на номинальное напряжение 5 В с максимальной выходной мощностью 50 Вт и на напряжения 12, 15, 24, 36, 48 и 53 В мощностью до 65 Вт. Внешний вид приборов данной серии представлен на рисунке 3, а их общие технические и эксплуатационные характеристики приведены в таблице 3.

Рис. 3. Внешний вид источников питания серии TPI 65A-J

Таблица 3. Общие характеристики источников питания серии TPI 65A-J

Наименование источников питания этой серии включает в себя двухсимвольный цифровой код, соответствующий номинальному выходному напряжению (для 5 В будет «05»). Полная структура наименования приведена на рисунке 4. Например, источник питания на 5 В будет называться “TPI 65-105A-JP”. Основные электротехнические характеристики источников питания серии представлены в таблице 4.

Рис. 4. Структура наименования источников питания серии TPI 65A-J

Таблица 4. Электротехнические характеристики источников питания серии TPI 65A-J

TPI 100A представляет собой серию источников питания мощностью 100 Вт на напряжения 12, 15, 24, 28, 36 и 48 В. Внешний вид приборов данной серии представлен на рисунке 5, а их общие технические и эксплуатационные характеристики представлены в таблице 5.

Рис. 5. Внешний вид источников питания серии TPI 100A

Таблица 5. Общие характеристики источников питания серии TPI 100A

Наименование источников питания данной серии состоит из двухсимвольного цифрового кода, соответствующего номинальному выходному напряжению. Например, источник питания на 12 В будет называться “TPI 100-112A-J”. Полная структура наименования приведена на рисунке 6. Основные электротехнические характеристики источников питания серии TPI 100A представлены в таблице 6.

Рис. 6. Структура наименования источников питания серии TPI 100A

Таблица 6. Электротехнические характеристики источников питания серии TPI 100A

Серия TPI 125A-J включает в себя источники питания мощностью 125 Вт на напряжения 12, 15, 24, 36 и 48 В. Внешний вид приборов данной серии представлен на рисунке 7, а их общие технические и эксплуатационные характеристики сведены в таблицу 7.

Рис. 7. Внешний вид источников питания серии TPI 125A-J

Таблица 7. Общие характеристики источников питания серии TPI 125A-J

Наименование источников питания серии включает в себя двухсимвольный цифровой код, соответствующий номинальному выходному напряжению. Например, источник питания на 12 В будет называться “TPI 125-112A-J”. Полная структура наименования показана на рисунке 8. Основные электротехнические характеристики источников питания серии приведены в таблице 8. Максимальный выходной ток представлен в трех вариантах:

• при охлаждении с помощью внешнего вентилятора производительностью 400 LFM (Linear Feet per Minute);
• при естественной конвекции воздуха (колонка «конвекция»);
• с максимальными пиковыми значениями (колонка «пиковый»).

Рис. 8. Структура наименования источников питания серии TPI 125A-J

Таблица 8. Электротехнические характеристики источников питания серии TPI 125A-J

Серия TPI 150A состоит из источников питания мощностью 150 Вт на напряжения 12, 15, 24, 28, 36 и 48 В. Внешний вид приборов данной серии представлен на рисунке 9, а их общие технические и эксплуатационные характеристики – в таблице 9.

Рис. 9. Внешний вид источников питания серии TPI 150A

Таблица 9. Общие характеристики источников питания серии TPI 150A

Наименование источников питания данной серии состоит из двухсимвольного цифрового кода, соответствующего номинальному выходному напряжению. Например, источник питания на 12 В будет называться “TPI 150-112A-J”. Полная структура наименования источников питания серии TPI 150A приведена на рисунке 10, а основные электротехнические характеристики – в таблице 10. Максимальный выходной ток представлен в двух вариантах:

• при охлаждении с помощью внешнего вентилятора производительностью 10 CFM (Cubic Feet per Minute);
• при естественной конвекции воздуха (колонка «конвекция»).

Рис. 10. Структура наименования источников питания серии TPI 150A

Таблица 10. Электротехнические характеристики источников питания серии TPI 150A

Источники питания семейства TXM

TХМ – семейство встраиваемых источников питания в кожухе. По своим характеристикам оно во многом напоминает рассмотренное выше семейство TPI. Все приборы данного семейства отличаются компактным дизайном, работой в широком диапазоне входных напряжений, достаточно высокой эффективностью, наличием корректора мощности в сериях от 100 Вт, высоким значением напряжения изоляции, малым энергопотреблением в режиме холостого хода и соответствием международным стандартам по электромагнитной совместимости. Так же, как и у источников питания серии TPI, у ИП TХМ можно регулировать величину выходного напряжения при помощи встроенного подстроечного резистора. Однако несмотря на большое количество схожих характеристик, также имеется ряд довольно существенных отличий: не только конструктивных, но и по ряду технических параметров.

В числе важных конструктивных отличий, помимо наличия кожуха, следует упомянуть применение клеммной колодки для подключения внешних цепей вместо штырьковых разъемов, как было у TPI. Благодаря клеммной колодке отпадает необходимость использования соответствующих ответных разъемов. Что касается технических характеристик, то по некоторым из них источники питания TXM несколько уступают TPI. Например, нижняя граница диапазона рабочих температур уже не достигает отметки -40°C, стабильность выходного напряжения в ряде случаев составляет единицы процентов (у TPI было меньше 1%), среднее время наработки на отказ не превышает 200000 часов (у TPI было минимум 786100 часов) и так далее. Всему этому есть простое объяснение. Согласно документации от Traco, источники питания семейства TXM специально разработаны для использования в недорогих приложениях (“designed for cost critical applications”).

Это вовсе не означает, что семейство TXM чем-то хуже TPI. Просто у него другая рыночная ниша. Кроме того, у TXM тоже имеются свои особые положительные качества, например, способность выдерживать кратковременное (до 5 секунд) воздействие высокого напряжения переменного тока (до 300 В) по входу. К тому же у TXM более широкая линейка серий. Здесь их восемь (у TPI было пять): на 15, 25, 35, 50, 75, 100, 150 и 200 Вт. Названия серий, как и названия позиций, несколько упростились за счет отсутствия букв (суффиксов) в конце наименований. Структура наименования источников питания семейства TXM показана на рисунке 11. Название начинается с букв TXM, за которыми следует трехсимвольный цифровой код, соответствующий номинальной мощности (если мощность меньше 100 Вт, то к цифрам добавляется лидирующий ноль). В конце названия двухсимвольный код соответствует номинальному напряжению (так же, как и у TPI). Следует отметить, что номинальная мощность, обозначенная в названии не всегда в точности соответствует реальной выходной мощности источника питания, которая может быть и выше, и ниже. Поэтому следует воспринимать данные цифры в названии скорее как признак определенной серии.

Рис. 11. Структура наименования источников питания семейства TXM

Серия TXM 015 состоит из источников питания мощностью порядка 15 Вт на напряжения 3,3, 5, 12, 15 и 24 В. Внешний вид приборов данной серии представлен на рисунке 12, а их общие технические и эксплуатационные характеристики приведены в таблице 11.

Рис. 12. Внешний вид источников питания серий TXM 015 и TXM 025

Таблица 11. Общие характеристики источников питания серии TXM 015

Основные электротехнические характеристики источников питания серии TXM 015, такие как номинальное напряжение и его диапазон регулировки, максимальная мощность, максимальный ток нагрузки и типовое значение КПД, представлены в таблице 12.

Таблица 12. Электротехнические характеристики источников питания серии TXM 015

В серию TXM 025 входят источники питания мощностью порядка 25 Вт на напряжения 3,3, 5, 12, 15 и 24 В. Внешний вид приборов данной серии представлен на рисунке 12, а их общие технические и эксплуатационные характеристики – в таблице 13.

Таблица 13. Общие характеристики источников питания серии TXM 025

Основные электротехнические характеристики источников питания данной серии – номинальное напряжение и его диапазон регулировки, максимальная мощность, максимальный ток нагрузки и типовое значение КПД – представлены в таблице 14.

Таблица 14. Электротехнические характеристики источников питания серии TXM 025

Серия TXM 035 представлена источниками питания мощностью порядка 35 Вт на напряжения 5, 12, 15, 24 и 48 В. Внешний вид приборов данной серии представлен на рисунке 13, их общие технические и эксплуатационные характеристики приведены в таблице 15, а основные электротехнические характеристики – в таблице 16.

Рис. 13. Внешний вид источников питания серии TXM 035

Таблица 15. Общие характеристики источников питания серии TXM 035

Таблица 16. Электротехнические характеристики источников питания серии TXM 035

Серия TXM 050 включает в себя источники питания мощностью порядка 50 Вт на напряжения 5, 12, 15, 24 и 48 В. Внешний вид приборов данной серии представлен на рисунке 14, а их общие технические и эксплуатационные характеристики – в таблице 17.

Рис. 14. Внешний вид источников питания серии TXM 050

Таблица 17. Общие характеристики источников питания серии TXM 050

Основные электротехнические характеристики ИП серии TXM 050 представлены в таблице 18.

Таблица 18. Электротехнические характеристики источников питания серии TXM 050

В серию TXM 075 входят источники питания мощностью порядка 75 Вт на напряжения 5, 12, 15, 24 и 48 В. Внешний вид приборов данной серии представлен на рисунке 15, а их общие технические и эксплуатационные характеристики приведены в таблице 19.

Рис. 15. Внешний вид источников питания серии TXM 075

Таблица 19. Общие характеристики источников питания серии TXM 075

Основные электротехнические характеристики источников питания данной серии, такие как номинальное напряжение и его диапазон регулировки, максимальная мощность, максимальный ток нагрузки и типовое значение КПД, представлены в таблице 20.

Таблица 20. Электротехнические характеристики источников питания серии TXM 075

Серия TXM 100 включает в себя источники питания мощностью порядка 100 Вт на напряжения 5, 12, 15, 24 и 48 В. Внешний вид приборов данной серии представлен на рисунке 16, а общие технические и эксплуатационные характеристики приведены в таблице 21.

Рис. 16. Внешний вид источников питания серии TXM 100

Таблица 21. Общие характеристики источников питания серии TXM 100

Основные электротехнические характеристики источников питания серии – номинальное напряжение и его диапазон регулировки, максимальная мощность, максимальный ток нагрузки и типовое значение КПД – представлены в таблице 22.

Таблица 22. Электротехнические характеристики источников питания серии TXM 100

В серию TXM 150 включены источники питания мощностью порядка 150 Вт на напряжения 12, 15, 24 и 48 В. Внешний вид приборов данной серии представлен на рисунке 17, их общие технические и эксплуатационные характеристики приведены в таблице 23, а основные электротехнические характеристики – в таблице 24.

Рис. 17. Внешний вид источников питания серии TXM 150

Таблица 23. Общие характеристики источников питания серии TXM 150

Таблица 24. Электротехнические характеристики источников питания серии TXM 150

Серия TXM 200 включает в себя источники питания мощностью порядка 200 Вт на напряжения 12, 24 и 48 В. Внешний вид приборов ИП данной серии представлен на рисунке 18, а их общие технические и эксплуатационные характеристики приведены в таблице 25.

Рис. 18. Внешний вид источников питания серии TXM 200

Таблица 25. Общие характеристики источников питания серии TXM 200

Основные электротехнические характеристики источников питания серии, такие как номинальное напряжение и его диапазон регулировки, максимальная мощность, максимальный ток нагрузки и типовое значение КПД, представлены в таблице 24.

Таблица 26. Электротехнические характеристики источников питания серии TXM 200

Правильный выбор

И TPI, и TXM представляют собой семейства источников питания одного и того же класса (встраиваемые, с установкой на шасси) и при этом имеют достаточно близкие технические характеристики вкупе с весо-габаритными показателями, однако выбор между ними осуществить несложно. Тут все зависит от приложения, в котором предполагается их использовать. Если речь идет об ответственном приложении, где нужна высочайшая надежность, то есть огромное время наработки на отказ, или же, к примеру, требуется способность работать в условиях низких температур (до -40°C), то надо выбирать семейство TPI. Если же к приложению не предъявляется каких-либо особых требований, то, скорее всего, подойдет и TXM. Ранее в тексте упоминалось о том, что TXM уступает TPI по ряду показателей, однако это вовсе не означает, что у TXM плохие характеристики. На самом деле характеристики источников питания данного семейства ничуть не хуже средних показателей в соответствующем сегменте рынка, а зачастую и превосходят их.

Если же речь заходит о выборе между компанией Traco и другим конкурирующим производителем аналогичной продукции, то здесь необходимо вспомнить о богатейшем опыте этой швейцарской компании в деле разработки и производства источников питания, а также о том, насколько щепетильно инженеры компании относятся к вопросам качества и надежности. Можно смело утверждать, что продукция Traco – это «швейцарские часы» в мире источников питания.