Выбираем источники питания MEAN WELL в открытом исполнении для промышленных устройств

3 мая 2023

телекоммуникациисистемы безопасноститерминалы продажмедицинапотребительская электроникаавтоматизацияответственные применениялабораторные приборыинтернет вещейуниверсальное применениеMEAN WELLстатьяисточники питанияAC-DCККМкомпактный источник питанияИП для промавтоматикиоткрытый ИП

Игорь Елисеев (г. Химки)

Источники питания промышленного применения в открытом исполнении производства MEAN WELL из семейств EPS, EPP и RPS широко применяются в различных бытовых приборах, в устройствах интернета вещей, в различных датчиках и исполнительных устройствах, в управлении освещением.

Тайваньская компания MEAN WELL, основанная более 40 лет назад как небольшая узкоспециализированная фирма по производству импульсных источников питания для компьютеров Apple и IBM, приобрела всемирную известность в качестве ведущего мирового производителя широчайшего ассортимента приборов – преобразователей электрической энергии. Линейка продукции MEAN WELL включает AC/DC- и DC/DC-конвертеры, DC/AC-инверторы, светодиодные драйверы, различные адаптеры и зарядные устройства всевозможных форм и размеров на мощности от единиц ватт до десятков и сотен киловатт. В настоящее время в ассортименте продукции MEAN WELL более 10000 моделей.

Не менее важную роль в популярности MEAN WELL играет высочайшее качество и надежность выпускаемых ею изделий. Все производственные предприятия компании сертифицированы по ISO, готовая продукция проходит тщательную проверку и подвергается суровым испытаниям в собственных тестовых лабораториях. При этом продукция компании отличается превосходным набором технических и эксплуатационных характеристик, отвечающих самым высоким современным требованиям и соответствующих предписаниям общепринятых международных стандартов и нормативов.

Сам MEAN WELL заявляет, что 99% выпускаемой им продукции – это стандартные источники питания (standard power supply). В этом контексте слово «стандартный» означает нечто большее, чем просто соответствие требованиям международных стандартов. Имеется в виду следование неким общепринятым нормам, принятым в отрасли и, возможно, не регламентируемыми официальными документами, но ставшим неформальными стандартами в силу сложившихся традиций. Это касается в первую очередь линейки дискретных значений и диапазонов выходных напряжений ИП, номиналов мощностей, типовых значений выходных токов светодиодных драйверов, а также форм-факторов, типоразмеров и вариантов конструктивного исполнения изделий. Фактически речь идет об унификации, когда из бесконечного многообразия вариантов выбирается ограниченная подборка типовых решений.

Типовые решения формируются в соответствии с отраслями применения готовых устройств. Для устройств промышленного назначения используются следующие варианты конструктивного исполнения ИП: в корпусе (полностью закрытая, как правило, герметичная конструкция, защищающая прибор от воздействия окружающей среды и механических повреждений), в кожухе (внешняя оболочка из тонкого перфорированного металла, частично защищающая элементы схемы от механических воздействий) и в открытом исполнении.

В данном обзоре будут рассмотрены три наиболее характерных представителя класса источников питания в открытом исполнении, которые могут использоваться для индустриальных устройств – это семейства EPS, EPP и RPS. Между собой эти семейства различаются по составу, по схемотехнике (например, по наличию или отсутствию ККМ) и по техническим спецификациям, но в целом отражают тот спектр особенностей, который присущ данному классу приборов.

Преимущества открытых источников питания и их эксплуатационные характеристики

Казалось бы, такое незащищенное исполнение не может пользоваться большим спросом. Однако у этого решения есть свой круг потребителей, и он далеко не мал. Что касается области применения, то должны соблюдаться два обязательных условия эксплуатации прибора:

  • во-первых, требуется обеспечить защиту самого изделия от повреждения вследствие воздействия различных внешних факторов,
  • во-вторых, необходимы строгие меры для исключения возможности поражения человека электрическим током.

Другими словами – использовать открытые ИП можно везде, где есть полноценная защита от внешних воздействий и строго ограничен доступ неквалифицированного персонала. Это могут быть закрытые шкафы или стойки с оборудованием, отдельные помещения (отсеки) с ограниченным доступом или отдельные приборы в закрытом исполнении.

Из очевидных преимуществ использования такого рода приборов (в открытом исполнении) можно назвать:,

  • во-первых, улучшенный теплоотвод за счет свободной конвекции воздуха, не ограниченной внешними оболочками;
  • во-вторых – меньшие габаритные размеры изделий по сравнению с такими же приборами в корпусе или в кожухе;
  • в-третьих – цена. Очевидно, что изделие, лишенное всяких внешних обрамлений, намного проще в изготовлении, технологичнее и, соответственно, дешевле.

Схемотехника и конструктивные решения открытых ИП MEAN WELL

По конструктивному исполнению изделия в открытом исполнении практически ничем не отличаются друг от друга, за исключением размеров (которые унифицированы и входят в линейку стандартных типоразмеров). Все ИП представляют собой печатную плату с установленными на ней компонентами. Подключение к питающей сети и нагрузке осуществляется с помощью установленных на плате разъемов, обычно штырькового типа. Для механического крепления прибора на шасси предусмотрены установочные отверстия, расположенные по углам печатной платы. Расстояния между отверстиями (так же, как и габаритные размеры изделий) унифицированы. Это означает, что приборы одного и того же типоразмера будут полностью совместимы по установочным местам.

Важно, что благодаря унификации можно в случае необходимости легко заменить любой унифицированный источник питания на прибор с другими характеристиками или даже другого типа, если их типоразмеры совпадают. Данный параметр (типоразмер) принято обозначать двумя числами, разделенными знаком умножения. Эти числа представляют собой габаритные размеры в дюймах, первый из которых – длина, а второй – ширина. Например, типоразмер изделия длиной 3 дюйма и шириной 2 дюйма будет обозначаться как «3”x2”». Типичный внешний вид источника питания в открытом исполнении представлен на рисунке 1. Для примера был выбран прибор упомянутого выше типоразмера (3”x2”).

Рис. 1. Типичный внешний вид источника питания в открытом исполнении

Рис. 1. Типичный внешний вид источника питания в открытом исполнении

Как и любые другие источники питания, эти приборы различаются между собой по схемотехническим решениям, по техническим и эксплуатационным характеристикам, и, соответственно, по стоимости. Изделия, отличающиеся определенным схемотехническим решением, объединяются в семейство. Каждое семейство состоит из линейки приборов на разные мощности. А приборы на определенную мощность, в свою очередь, составляют группу источников питания с различными выходными напряжениями, именуемую серией. В соответствии с принципами унификации и стандартизации, линейки мощностей и номиналов выходных напряжений, так же как и линейка типоразмеров, представляют собой ряды типовых значений.

Что касается схемотехники изделий, важнейшим фактором, оказывающим непосредственное влияние как на технические параметры приборов, так и на их стоимость, является наличие или отсутствие схемы активного корректора коэффициента мощности (ККМ). Данная схема призвана уменьшить (а в идеале – свести на нет) негативное воздействие, которое оказывает источник питания на питающую сеть переменного тока общего назначения. В идеальном случае подключаемая к сети нагрузка должна носить чисто резистивный характер. То есть, ток и напряжение в сети должны быть строго синусоидальной формы и совпадать по фазе. В AC/DC-конвертере без схемы ККМ за счет нелинейного характера процесса преобразования переменного напряжения в постоянное форма тока в первичной цепи прибора существенно отличается от синусоиды. На рисунке 2 представлены типичные осциллограммы напряжения (зеленая линия) и тока (желтая) в первичной цепи источника питания без ККМ.

Рис. 2. Типичные формы напряжения (зеленая линия) и тока (желтая) в первичной цепи источника питания без ККМ

Рис. 2. Типичные формы напряжения (зеленая линия) и тока (желтая) в первичной цепи источника питания без ККМ

Несинусоидальный характер тока приводит к появлению гармоник высшего порядка, кратных основной частоте (первой гармоники) переменного тока в сети. Не углубляясь в теорию, можно лишь сказать, что это явление приводит к перегреву нулевых проводников и внесению помех в работу других устройств, подключенных к сети общего пользования. При относительно небольших мощностях источника питания этим можно пренебречь. Но при больших мощностях наличие ККМ в составе ИП становится необходимым условием. Задача ККМ – преобразовать форму тока в первичной цепи так, чтобы она стала близка к синусоидальной и совпала по фазе с напряжением. Описание принципов работы и схемотехнических решений ККМ выходит за рамки статьи. Можно лишь сказать, что это довольно непростое устройство, которое существенно усложняет схему источника питания и увеличивает его стоимость.

Рассмотрим подробнее каждое семейство открытых источников питания.

Семейство EPS (мощность от 15 до 120 Вт)

Семейство EPS представляет собой линейку ИП относительно небольшой мощности без ККМ и, соответственно, сравнительно недорогих. В состав семейства входят серии на 15, 25, 35, 45, 65 и 120 Вт. Каждая серия содержит ряд источников питания на фиксированные выходные напряжения. Все изделия одной серии имеют одинаковый типоразмер. Названия приборов содержат значение максимальной мощности и номинал выходного напряжения (рисунок 3). Некоторые изделия выпускаются в уменьшенном, по сравнению со стандартным, варианте. В названиях этих приборов присутствует буква S (от английского Small).

Рис. 3. Пример наименования источников питания семейства EPS

Рис. 3. Пример наименования источников питания семейства EPS

Состав серий (линейка выходных напряжений) и соответствующие им типоразмеры изделий представлены в таблице 1.

Таблица 1. Состав серий семейства EPS

Серия Ряд выходных напряжений, В Типоразмер
EPS-15 3,3, 5, 7,5, 12, 15, 24, 27, 36, 48 2,5”x1,8”
EPS-25 3,3, 5, 7,5, 12, 15, 24, 27, 36, 48 3”x2”
EPS-35 3,3, 5, 7,5, 12, 15, 24, 27, 36, 48 3”x2”
EPS-45S 3,3, 5, 7,5, 12, 15, 24, 48 3”x2”
EPS-65S 3,3, 5, 7,5, 12, 15, 24, 48 3”x2”
EPS-45 3,3, 5, 7,5, 12, 15, 24, 36, 48 4”x2”
EPS-65 3,3, 5, 7,5, 12, 15, 24, 36, 48 4”x2”
EPS-120 12, 15, 24, 27, 48 4”x2”

Важно: выходное напряжение источников питания EPS можно регулировать в небольших пределах с помощью подстроечного резистора.

Характерная особенность, присущая всем источникам питания семейства EPS, кроме приборов серий EPS-45S и EPS-65S – это возможность работать при любом типе входного напряжения, как переменного, так и постоянного. И в том, и в другом случае питающее напряжение подается на одни и те же входные разъемы, обозначаемые как “AC/N(+)” и “AC/L(-)” (в скобках указана полярность подключения источника постоянного напряжения).

Основные технические и эксплуатационные характеристики серий источников питания семейства EPS:

  • Диапазон входных напряжений переменного тока, В:
    EPS-15, EPS-25, EPS-35: 85…264;
    EPS-45, EPS-65: 90…264;
    EPS-45S, EPS-65S, EPS-120: 80…264
  • Диапазон входных напряжений постоянного тока, В:
    EPS-15, EPS-25, EPS-35: 120…370;
    EPS-45, EPS-65: 127…370;
    EPS-120: 113…370
  • Типовой пусковой ток на холодном старте, А:
    EPS-15: 45;
    EPS-25: 35;
    EPS-35: 40;
    EPS-45, EPS-65: 60;
    EPS-45S, EPS-65S, EPS-120: 30
  • Ток утечки, не более, мА:
    EPS-15, EPS-25, EPS-35: 1;
    EPS-45, EPS-65: 2;
    EPS-45S, EPS-65S: 0,25;
    EPS-120: 0,75
  • Типовое время удержания при полной нагрузке, мс:
    EPS-15, EPS-25, EPS-35, EPS-45, EPS-65, EPS-120: 50;
    EPS-45S, EPS-65S: 30
  • Стабильность выходного напряжения при изменении входного, %: ±0,5
  • Стабильность выходного напряжения при изменении нагрузки, %:
    EPS-15, EPS-25: ±0,5…±1,0;
    EPS-35: ±0,5…±1,5;
    EPS-45, EPS-45S, EPS-65, EPS-65S: ±1,0…±2,0;
    EPS-120: ±1,0
  • Типовой коэффициент полезного действия, %:
    EPS-15: 75…85;
    EPS-25: 79…90;
    EPS-35, EPS-45, EPS-65: 80…90;
    EPS-45S, EPS-65S: 80…91;
    EPS-120: 88…91
  • Потребление в режиме ожидания, не более, Вт:
    EPS-15, EPS-25, EPS-35, EPS-45, EPS-65, EPS-120: 0,3;
    EPS-45S, EPS-65S: 0,1
  • Напряжение изоляции «вход-выход», В: 3000
  • Сопротивление изоляции «вход-выход», МОм: 100
  • Рабочий диапазон температур, °C: -30…70
  • Рабочая влажность воздуха, %: 20…90
  • Рабочая высота над уровнем моря, не более, м:
    EPS-15: 3000;
    EPS-25, EPS-35: 2000;
    EPS-45, EPS-65: 4000;
    EPS-45S, EPS-65S, EPS-120: 5000
  • Гарантийный срок от производителя, лет: 3

Все источники питания семейства EPS снабжены схемами защиты от коротких замыканий, перегрузок и перенапряжений. В моделях всех серий, кроме EPS-15, предусмотрен светодиодный индикатор, сигнализирующий о включении питания. Источники питания двух серий, а именно EPS-45 и EPS-65, могут опционально поставляться в варианте с защитным кожухом. Как отмечалось выше, габаритные размеры изделий в этом случае увеличатся. Если в стандартном варианте размеры этих изделий (длина х ширина х высота) составляют 101,6 х 50,8 х 29,0 мм, то габариты приборов в кожухе заметно больше – 103,4 х 62,0 х 37,0 мм. Названия источников питания в этом варианте исполнения будут содержать суффикс «-C» (например, EPS-45-12-C).

Семейство EPP (мощность от 120 до 500 Вт)

Семейство EPP, в отличие от EPS, содержит модели большой мощности с ККМ. В состав семейства включены серии на 100, 120, 150, 200, 300, 400 и 500 Вт. Так же, как и в ранее рассмотренном семействе, каждая серия включает ряд источников питания с фиксированными выходными напряжениями. Соответственно и наименования изделий включают в свою структуру максимальную выходную мощность и номинал выходного напряжения. Пример названия стандартного источника питания семейства EPP представлен на рисунке 4. Одна из серий семейства, а именно на мощность 120 Вт, выпускается только в компактном варианте. В связи с этим, названия приборов данной серии содержат букву S.

Рис. 4. Пример наименования источника питания семейства EPP

Рис. 4. Пример наименования источника питания семейства EPP

В таблице 2 представлен состав серий семейства EPP (по номиналам выходных напряжений) и соответствующие им типоразмеры.

Таблица 2. Состав серий семейства EPP

Серия Ряд выходных напряжений, В Типоразмер
EPP-100 12, 15, 24, 27, 48 4”x2”
EPP-120S 12, 15, 24, 27, 48 3”x2”
EPP-150 12, 15, 24, 27, 48 4”x2”
EPP-200 12, 15, 24, 27, 48 4”x2”
EPP-300 12, 15, 24, 27, 48 5”x3”
EPP-400 12, 15, 18, 24, 27, 36, 48 5”x3”
EPP-500 12, 15, 18, 24, 27, 36, 48, 54 5”x3”

Важно: выходное напряжение источников питания семейства EPP так же, как и у рассмотренного ранее семейства, можно регулировать в небольших пределах с помощью встроенного потенциометра.

В отличии от семейства EPS, где приборы во всех режимах работы нормально охлаждались за счет естественной конвекции воздуха, источникам питания EPP (за исключением серии EPP-120S) для достижения заявленных значений максимальной мощности, указанных в наименованиях изделий, требуется принудительная вентиляция. В технической документации на источники питания EPP приводятся следующие параметры прибора, связанные с мощностью:

  1. Максимально допустимое значение мощности в условиях естественной конвекции воздуха.
  2. Заявленное значение максимальной мощности в условиях принудительного охлаждения. При этом также указывается требуемая интенсивность воздушного потока, создаваемого внешним вентилятором.
  3. Пиковое значение мощности, которое гарантированно способен выдержать прибор в течение определенного короткого промежутка времени.

В таблице 3 приведены совокупные значения этих параметров по сериям семейства EPP. С учетом того,  что в общем случае данные характеристики индивидуальны для каждого отдельного прибора, применительно к серии эти параметры представлены в виде диапазона значений. В третьей колонке таблицы, в скобках после значения мощности указана требуемая интенсивность воздушного потока в единицах CFM (Cubic Feet per Minute – кубический фут в минуту). В четвертой колонке после значения пиковой мощности в скобках указан интервал времени в секундах, в течение которого прибор гарантированно способен выдержать нагрузку такой величины.

Таблица 3. Мощностные параметры серий источников питания семейства EPP

Серия Максимально допустимое значение мощности при естественной конвекции воздуха, Вт Максимальная мощность при принудительной вентиляции, Вт (нужная интенсивность потока) Максимально допустимое пиковое значение мощности, Вт (интервал времени, с)
EPP-100 75,0…76,8 100,05…102,0 (20 CFM)
EPP-120S 114,0…120,0 141,6…150,0 (10 с)
EPP-150 100,17…100,8 150,0…150,12 (20 CFM)
EPP-200 140,4…144,0 200,4…202,5 (10 CFM)
EPP-300 199,8…200,2 300,0…300,24 (20,5 CFM)
EPP-400 249,6…254,4 399,6…403,2 (25 CFM)
EPP-500 319,5…321,6 499,2…500,4 (25 CFM) 550 (3 с)

Все приборы семейства EPP способны работать при входном напряжении как переменного, так и постоянного тока. Для подключения внешнего вентилятора в источниках питания всех серий, кроме EPP-120S, предусмотрен дополнительный выход с напряжением 12 В.

Основные технические и эксплуатационные характеристики серий источников питания семейства EPP:

  • Диапазон входных напряжений переменного тока, В:
    EPP-100, EPP-150, EPP-300: 90…264;
    EPP-120S, EPP-200, EPP-400, EPP-500: 80…264
  • Диапазон входных напряжений постоянного тока, В:
    EPP-100, EPP-150, EPP-300: 127…370;
    EPP-120S, EPP-200, EPP-400, EPP-500: 113…370
  • Типовой пусковой ток на холодном старте, А:
    EPP-100, EPP-150: 70;
    EPP-120S, EPP-200: 60;
    EPP-300, EPP-400, EPP-500: 80
  • Ток утечки, не более, мА:
    EPP-100, EPP-150, EPP-300: 2;
    EPP-120S, EPP-200, EPP-400, EPP-500: 0,75
  • Типовое время удержания при полной нагрузке, мс:
    EPP-100, EPP-150, EPP-400: 16;
    EPP-120S: 15;
    EPP-200: 12;
    EPP-300: 13;
    EPP-500: 10
  • Стабильность выходного напряжения при изменении входного, %: ±0,5
  • Стабильность выходного напряжения при изменении нагрузки, %: ±1,0
  • Типовой коэффициент мощности при полной нагрузке, не менее:
    EPP-100, EPP-150: 0,95;
    EPP-120S, EPP-200, EPP-400, EPP-500: 0,94;
    EPP-300: 0,93
  • Типовой коэффициент полезного действия, %:
    EPP-100: 91,0…92,5;
    EPP-120S, EPP-500: 91,0…94,0;
    EPP-150: 91,5…93,0;
    EPP-200: 93,0…94,0;
    EPP-300: 90,0…93,0;
    EPP-400: 91,5…94,0
  • Потребление в режиме ожидания, не более, Вт:
    EPP-100, EPP-150, EPP-200, EPP-300, EPP-400, EPP-500: 0,5;
    EPP-120S: 0,3
  • Ток нагрузки дополнительного выхода 12 В для подключения вентилятора, не более, А:
    EPP-100, EPP-150: 0,3;
    EPP-200, EPP-300, EPP-400, EPP-500: 0,5
  • Напряжение изоляции «вход-выход», В:
    EPP-100, EPP-150, EPP-200, EPP-300, EPP-400, EPP-500: 3000;
    EPP-120S: 4000
  • Сопротивление изоляции «вход-выход», МОм: 100
  • Рабочий диапазон температур, °C:
    EPP-100, EPP-150, EPP-200, EPP-300, EPP-400, EPP-500: -30…70;
    EPP-120S: -30…85
  • Рабочая влажность воздуха, %: 20…90
  • Рабочая высота над уровнем моря, не более, м:
    EPP-100, EPP-150, : 2000;
    EPP-120S, EPP-200, EPP-300, EPP-400, EPP-500: 5000
  • Гарантийный срок от производителя, лет: 3

Все источники питания семейства EPP имеют встроенные схемы защиты от коротких замыканий, перегрузок, перенапряжений и перегрева. Приборы всех серий, кроме EPP-120S, снабжены светодиодным индикатором, сигнализирующим о включении питания.

Кроме этого, для источников питания серий EPP-300, EPP-400 и EPP-500 предусмотрено еще несколько дополнительных опций:

  1. Выход опорного напряжения 5 В с допустимым отклонением, не превышающим ±2%, и размахом пульсаций менее 150 мВ для серии EPP-300 и не более 120 мВ для серий EPP-400 и EPP-500.
  2. Управляющий вход PS-ON, позволяющий дистанционно управлять включением и выключением источника питания. Сигналом включения служит «высокий» уровень напряжения в диапазоне от 2 до 5 В. Соответственно выключение устройства осуществляется с помощью сигнала «низкого» уровня с напряжением не превышающим 0,5 В.
  3. Выходной сигнал «POWER GOOD/POWER FAIL» TTL-уровня, индицирующий состояние выхода источника питания. «Высокий» уровень сигнала свидетельствует о том, что напряжение на выходе находится в пределах нормы. Соответственно «низкий» уровень сигнализирует об аварийной ситуации, когда напряжение на выходе источника питания снижается до недопустимо низкого уровня, ниже 90% от номинального значения.

Семейство RPS (мощность от 30 до 500 Вт)

Семейство RPS включает источники питания как с корректором коэффициента мощности, так и без него. Последний вариант свойственен сериям на относительно небольшие мощности – 30, 45, 60, 65, 75 и 120 Вт. Линейка источников питания с ККМ представлена сериями на мощности 120, 160, 200, 300, 400 и 500 Вт. То, что серия на 120 Вт фигурирует в обоих списках – не ошибка. В действительности выпускаются две серии на данную мощность – RPS-120 без корректора коэффициента мощности и RPS-120S с ККМ. Буква S в названии означает то же самое, что и у ранее рассмотренных серий – уменьшенный форм-фактор. В целом система обозначений источников питания RPS такая же, как у EPS и EPP (рисунок 5). Но имеется одно исключение, касающееся серии на 160 Вт, которая выпускается в двух вариантах – обычном, имеющем стандартное название и опциональном, с нетипичным обозначением (рисунок 6). В последнем случае вариант исполнения отличается наличием опции “5Vsb & PS-ON”, которая свидетельствует о том, что источник питания имеет дополнительный выход стабилизированного опорного напряжения 5 В с допуском ±2% и размахом пульсаций не более 50 мВ, а также снабжен управляющим входом PS-ON, позволяющим дистанционно включать и выключать данное устройство.

Рис. 5. Пример наименования источника питания семейства RPS

Рис. 5. Пример наименования источника питания семейства RPS

Рис. 6. Пример наименования источника питания семейства RPS с опцией "5Vsb & PS-ON"

Рис. 6. Пример наименования источника питания семейства RPS с опцией «5Vsb & PS-ON»

Так же, как и в ранее рассмотренных семействах, источники питания RPS унифицированы по типоразмерам, линейке мощностей и выходных напряжений. Эти данные представлены в таблице 4.

Таблица 4. Состав серий семейства RPS

Серия Ряд выходных напряжений, В Типоразмер
RPS-30 3,3, 5, 7,5, 12, 15, 24, 48 3”x2”
RPS-45 3,3, 5, 7,5, 12, 15, 24, 48 3”x2”
RPS-60 3,3, 5, 12, 15, 24, 48 4”x2”
RPS-65 3,3, 5, 7,5, 12, 15, 24, 48 3”x2”
RPS-75 3,3, 5, 12, 15, 24, 36, 48 5”x3”
RPS-120 12, 15, 24, 27, 48 4”x2”
RPS-120S 12, 15, 24, 27, 48 3”x2”
RPS-160, RPSG-160 5, 12, 15, 24, 48 5”x3”
RPS-200 12, 15, 24, 27, 48 4”x2”
RPS-300 12, 15, 24, 27, 48 5”x3”
RPS-400 12, 15, 18, 24, 27, 36, 48 5”x3”
RPS-500 12, 15, 18, 24, 27, 36, 48 5”x3”

Но, несмотря на внешнюю схожесть, имеется ряд критически важных отличий, что, собственно, и послужило причиной выделения этой группы приборов в отдельное семейство. К таким отличиям можно отнести следующие:

  1. Крайне низкий ток утечки, измеряемый микроамперами.
  2. Усиленная изоляция уровня “2 x MOPP” (двойная) в соответствии со стандартом EN60601-1.
  3. Низкий уровень электромагнитных помех в соответствии с наиболее жесткими требованиями стандарта EN55011 по классу B.

Все это позволяет использовать источники питания семейства RPS, во-первых, в наиболее чувствительных областях, где необходимо в идеальном случае полностью исключить взаимовлияние электронных приборов посредством паразитного электромагнитного излучения или из-за кондуктивных (по проводам питания) помех, а также за счет токов утечки, распространяемым по общим шинам и металлическим элементам конструкции. Во-вторых, эти ИП незаменимы там, где необходимо полностью исключить возможность поражения человека электрическим током из-за слабой изоляции или же непосредственно током утечки. Характерная область применения данных ИП – в составе высокочувствительной измерительной аппаратуры, предназначенной для использования человеком-оператором.

Еще одна характерная особенность семейства RPS состоит в том, что для ряда его серий указывается такой параметр, как срок службы (Lifetime), что радикальным образом отличает данное семейство от EPS и EPP, где этот параметр не нормируется. Важно понимать, что значение данного параметра получают не расчетным путем на основании каких-то чисто теоретических выкладок, а в результате реальных испытаний. Физически срок службы означает минимальное время жизни самого слабого из компонентов системы при нормальных условиях эксплуатации. Для источников питания слабым звеном являются, как правило, электролитические конденсаторы. Ответственные производители этих компонентов в обязательном порядке проводят натурные испытания производимой ими продукции с целью определить минимальный интервал времени, в течение которого их изделия гарантированно сохраняют в заданных пределах заявленные производителем рабочие параметры. На основании этих данных и получают срок службы источников питания. В связи с этим можно считать данный параметр наиболее достоверным и рассматривать эту временную характеристику, обозначаемую в часах, как гарантированное время безотказной работы прибора.

Важно: как и в вышерассмотренных семействах, у источников питания RPS имеется встроенный потенциометр, позволяющий регулировать выходное напряжение в небольших пределах.

Источники питания RPS в сериях на относительно малые мощности (до 65 Вт) могут нормально функционировать во всех допустимых рабочих режимах, вплоть до максимальной мощности, при охлаждении с помощью естественной конвекции воздуха. В сериях на большие мощности, начиная от 120 Вт (за исключением серии RPS-120S), для достижения максимальных значений необходимо использовать принудительное охлаждение с помощью внешнего вентилятора. Серия RPS-120S отличается тем, что допустимое значение мощности достигает максимального значения (120 Вт) уже при естественном охлаждении. Кроме того, для этой серии не указываются максимальные значения мощности при принудительном охлаждении. Вместо этого приводятся значения пиковой мощности, которую могут выдержать приборы в течение как минимум 10 секунд. Еще одним исключением из правил можно считать серию RPS-75. Для этой серии среднее значение мощности при охлаждении с помощью естественной конвекции воздуха примерно совпадает с заявленным максимальным значением. Но, при этом, производитель также указывает и допустимые значения мощности при принудительном охлаждении. В таблице 5 представлены данные значения мощности по сериям семейства RPS.

Таблица 5. Мощностные параметры серий источников питания семейства RPS

Серия Максимально допустимое значение мощности при естественной конвекции воздуха, Вт Максимальная мощность при принудительной вентиляции, Вт (необходимая интенсивность потока) Максимально допустимое пиковое значение мощности, Вт (интервал времени, с)
RPS-75 49,5…76,8 66,0…100,8 (23,5 CFM)
RPS-120 84,0…85,0 120,0…121,5 (10 CFM)
RPS-120S 114,0…120,0 141,6…150,0 (10 с)
RPS-160, RPSG-160 103,0…113,4 155,0…161,0 (20,5 CFM)
RPS-200 140,4…144,0 200,4…202,5 (10 CFM)
RPS-300 200,0…200,2 300,0 (20,5 CFM)
RPS-400 249,6…254,4 399,6…403,2 (25 CFM)
RPS-500 319,5…321,6 499,2…500,4 (25 CFM)

У источников питания серий на большие мощности, где предусмотрено охлаждение принудительной конвекцией воздуха, имеется дополнительный выход напряжением 12 В для подключения вентилятора. А у серий мощностью от 120 Вт (кроме RPS-120) предусмотрено наличие встроенного корректора коэффициента мощности.

Как и у рассмотренных ранее семейств, почти все источники питания RPS, за некоторым исключением, способны работать как при переменном, так и при постоянном напряжении на входе.

Основные технические и эксплуатационные характеристики серий источников питания семейства RPS:

  • Диапазон входных напряжений переменного тока, В:
    RPS-30, RPS-45, RPS-65, RPS-120, RPS-120S, RPS-200, RPS-400, RPS-500: 80…264;
    RPS-60, RPS-75, RPS-160, RPSG-160, RPS-300: 90…264
  • Диапазон входных напряжений постоянного тока, В:
    RPS-60, RPS-75, RPS-160, RPSG-160, RPS-300: 127…370;
    RPS-120, RPS-120S, RPS-200, RPS-400, RPS-500: 113…370
  • Типовой пусковой ток на холодном старте, А:
    RPS-30, RPS-45, RPS-60, RPS-120, RPS-120S, RPS-200: 60;
    RPS-65, RPS-75: 50;
    RPS-160, RPSG-160, RPS-300, RPS-400: 70;
    RPS-500: 80
  • Ток утечки при касании человеком, не более, мкА:
    RPS-30, RPS-120, RPS-120S: 80;
    RPS-45, RPS-60, RPS-65, RPS-75, RPS-160, RPSG-160, RPS-500: 100;
    RPS-200: 40;
    RPS-300, RPS-400: 70
  • Ток утечки в землю, не более, мкА:
    RPS-60, RPS-200: 130;
    RPS-75, RPS-120, RPS-120S, RPS-300: 150;
    RPS-160, RPSG-160: 160;
    RPS-400: 200;
    RPS-500: 220
  • Типовое время удержания при полной нагрузке, мс:
    RPS-30, RPS-45, RPS-65: 30;
    RPS-60: 60;
    RPS-75: 90;
    RPS-120: 50;
    RPS-120S: 15;
    RPS-160, RPSG-160: 25;
    RPS-200, RPS-400: 16;
    RPS-300: 13;
    RPS-500: 10
  • Стабильность выходного напряжения при изменении входного, %: ±0,5
  • Стабильность выходного напряжения при изменении нагрузки, %:
    RPS-30, RPS-60, RPS-120, RPS-120S, RPS-160, RPSG-160, RPS-200, RPS-300, RPS-400, RPS-500: ±1,0; RPS-45, RPS-65: ±1,0…±2,0; RPS-75: ±1,0…±1,5
  • Типовой коэффициент мощности при полной нагрузке, не менее:
    RPS-120S, RPS-200, RPS-400, RPS-500: 0,94;
    RPS-160, RPSG-160, RPS-300: 0,93
  • Типовой коэффициент полезного действия, %:
    RPS-30: 80,0…92,0;
    RPS-45: 80,5…91,0;
    RPS-60: 74,0…87,0;
    RPS-65: 80,0…91,0;
    RPS-75: 73,0…86,0;
    RPS-120: 89,0…91,0;
    RPS-120S, RPS-500: 91,0…94,0;
    RPS-160, RPSG-160: 86,0…88,0;
    RPS-200: 93,0…95,0;
    RPS-300: 90,0…93,0;
    RPS-400: 91,5…94,0
  • Потребление в режиме ожидания, не более, Вт:
    RPS-30, RPS-45, RPS-65: 0,1;
    RPS-60, RPS-75: 0,75;
    RPS-120, RPS-120S: 0,3;
    RPS-160, RPSG-160, RPS-200, RPS-300, RPS-400, RPS-500: 0,5
  • Ток нагрузки дополнительного выхода 12 В для подключения вентилятора, не более, А:
    RPS-120, RPS-200, RPS-300, RPS-400, RPS-500: 0,5
  • Напряжение изоляции «вход-выход», В: 4000
  • Сопротивление изоляции «вход-выход», МОм: 100
  • Рабочий диапазон температур, °C:
    RPS-30, RPS-45, RPS-65, RPS-120, RPS-200, RPS-300, RPS-400, RPS-500: -30…70;
    RPS-60, RPS-75, RPS-160, RPSG-160: -20…70;
    RPS-120S: -30…85
  • Рабочая влажность воздуха, %: 20…90
  • Рабочая высота над уровнем моря, не более, м:
    RPS-30, RPS-45, RPS-65, RPS-120, RPS-120S, RPS-400, RPS-500: 4000;
    RPS-60, RPS-75, RPS-160, RPSG-160: 3000;
    RPS-200: 5000;
    RPS-300: 2000
  • Срок службы, не менее, ч:
    RPS-30: 105000;
    RPS-45: 50000;
    RPS-75: 80000;
    RPS-200: 65000;
    RPS-300: 40000
  • Гарантийный срок от производителя, лет: 3

Все источники питания семейства RPS снабжены схемами защиты от коротких замыканий, перегрузок и перенапряжений. А серии на мощности от 120 Вт дополнительно имеют защиту от перегрева. Некоторые серии снабжены дополнительными опциями, уже упоминавшимися ранее при рассмотрении семейства EPP (таблица 6).

Таблица 6. Дополнительные опции серий источников питания семейства RPS

Опция Серии
Выход опорного напряжения 5 В
“5V STANDBY” с допустимым отклонением не хуже ±2% и размахом пульсаций не более 150 мВ
RPSG-160, RPS-300, RPS-400, RPS-500
Входной сигнал “PS-ON”, для дистанционного управления включением и выключением источника питания RPSG-160, RPS-300, RPS-400, RPS-500
Выходной сигнал “POWER GOOD/POWER FAIL”, индицирующий состояние выхода источника питания RPS-160, RPSG-160, RPS-300, RPS-400, RPS-500

Отдельные серии могут включать дополнительные варианты исполнения изделий:

  • В перфорированном кожухе (рисунок 7), обозначается в названии суффиксом “-C” (от английского Casing – кожух). Серии: RPS-120, RPS-200, RPS-300, RPS-400, RPS-500;
  • В частично перфорированном кожухе с вентилятором, установленным сверху (рисунок 8). Этот вариант обозначается суффиксом “-TF” (от англ. Top Fan – верхний вентилятор). Серии: RPS-400, RPS-500;
  • В неперфорированном кожухе с вентилятором, установленным внутри сбоку (рисунок 9). Этот вариант обозначается суффиксом “-SF” (от англ. Side Fan – боковой вентилятор). Серии: RPS-400, RPS-500.

Рис. 7. Вариант исполнения источника питания семейства RPS в перфорированном кожухе

Рис. 7. Вариант исполнения источника питания семейства RPS в перфорированном кожухе

Рис. 8. Вариант исполнения источника питания семейства RPS в частично перфорированном кожухе с верхним расположением вентилятора

Рис. 8. Вариант исполнения источника питания семейства RPS в частично перфорированном кожухе с верхним расположением вентилятора

Рис. 9. Вариант исполнения источника питания семейства RPS в неперфорированном кожухе с боковым расположением вентилятора

Рис. 9. Вариант исполнения источника питания семейства RPS в неперфорированном кожухе с боковым расположением вентилятора

В таблице 7 приведена сводная информация по типоразмерам источников питания в открытом исполнении всех рассмотренных выше семейств, где представлены соответствующие им полные габаритные размеры (включая высоту) и серии приборов.

Таблица 7. Типоразмеры источников питания в открытом исполнении и соответствующие им серии приборов

Типоразмер Габариты (ДхШхВ), мм Серии источников питания
2,5”1,8” 63,5×45,7×24,0 EPS-15
3”x2” 76,2×50,8×24,0 EPS-25, EPS-35, EPS-45S, EPS-65S, RPS-30, RPS-45, RPS-65
3”x2” 76,2×50,8×28,0 EPP-120S, RPS-120S
4”x2” 101,6×50,8×29,0 EPS-45, EPS-65, EPS-120, EPP-100, EPP-150, EPP-200, RPS-60, RPS-120, RPS-200
5”x3” 127,0×76,2×31,0 RPS-75
5”x3” 127,0×76,2×34,6 RPS-160, RPSG-160
5”x3” 127,0×76,2×35,0 EPP-300, EPP-400, RPS-300, RPS-400
5”x3” 127,0×76,2×41,0 EPP-500, RPS-500

Заключение

Компания Mean Well очень хорошо известна в нашей стране как надежный поставщик источников питания высокого качества с превосходными техническими характеристиками и приемлемыми ценами.

Рассмотренные источники питания широко применяются в различных бытовых приборах, в устройствах интернета вещей, в различных датчиках и исполнительных устройствах, в управлении освещением.

Целью данного обзора было представить разнообразие и отличительные особенности источников питания в открытом исполнении для правильного и оптимального выбора этого типа продукции при разработке устройства.

•••

Наши информационные каналы

О компании MEAN WELL

Компания MEAN WELL Enterprises Co., Ltd. основана в 1982 году. В настоящее время MEAN WELL является одним из ведущих и крупнейших тайваньских производителей источников питания. Номенклатура изделий фирмы включает более 5000 наименований источников питания AC/DC, конверторов DC/DC и инверторов DC/AC, производимых на заводах в КНР и на Тайване. Продукция компании характеризуется высоким качеством, конкурентоспособными ценами и широтой номенклатуры. Особенно хорошо представлена номенклатура исто ...читать далее

Товары
Наименование
EPS-65-12 (MW)
 
EPS-15-12 (MW)
 
EPS-45-24 (MW)
 
EPS-45-12 (MW)
 
EPP-150-12 (MW)
 
EPP-150-48 (MW)
 
EPP-200-24 (MW)
 
EPP-200-12 (MW)
 
RPS-60-24 (MW)
 
RPS-160-15 (MW)