Рекомендации MORNSUN по выбору импульсных ИП для различных условий эксплуатации

20 сентября 2023

Импульсные источники питания должны обладать характеристиками, соответствующими окружающим условиям – это залог надежной работы всего оборудования. Компания MORNSUN предлагает ИП серии LMF-23BxxUH и семейства LMF-UH для разных условий эксплуатации.

Чаще всего при выборе импульсного источника питания внимание обращается только на его основные параметры, такие как мощность, выходное напряжение и КПД. В результате ИП выходит из строя вскоре после начала эксплуатации только из-за того, что при его выборе не были учтены дополнительные факторы.

Например, оборудование, работающее в цеху, не подвергается воздействию солнца и атмосферных осадков, но в то же время ему требуется защита от металлической пыли. Косметологические и учебные приборы, напротив, работают в хороших условиях, однако к ним предъявляются повышенные требования по уровню шума. Оборудование в пригородах потребляет энергию от электросетей с высоким уровнем гармоник и так далее. Очевидно, что использование источников питания общего назначения во всех подобных случаях чревато их выходом из строя.

Давайте рассмотрим факторы риска, которые характерны для тех или иных областей применения, но зачастую полностью игнорируются разработчиками, а также мы обсудим, как исключить их влияние уже на этапе выбора источника питания.

Использование в помещении на примере текстильного оборудования

На предприятиях текстильной промышленности больше всего неприятностей доставляет хлопковое волокно. На рисунке 1 видно, что его частицы попадают во все щели. В мощных блоках питания обычно имеется встроенный вентилятор. Он засасывает волокна хлопка, присутствующие в окружающем воздухе, что в итоге приводит к выходу блока питания из строя.

Рис. 1. Хлопковые волокна – одна из причин выхода блока питания из строя

Проблема №1. Отказы, вызванные условиями работы. Хлопковые волокна, намотавшись на вал и лопасти вентилятора, стопорят его вращение, что приводит к перегреву блока питания и выходу его из строя. Помимо этого, искрение в высоковольтной части блока питания при его некорректной работе может вызвать воспламенение хлопка, попавшего внутрь корпуса блока питания, и привести к пожару.

Решение. Источники питания серии LMF-23BxxUH, выпускаемые компанией MORNSUN, имеют безвентиляторную конструкцию, что позволяет исключить отказы, вызванные повреждением вентилятора. Кроме того, эти ИП полугерметичны и имеют эффективную защиту от воспламенения благодаря заливке всех высоковольтных компонентов компаундом (рисунок 2).

Рис. 2. Безвентиляторные ИП MORNSUN серии LMF-23BxxUH частично залиты компаундом

Проблема №2. В момент пуска текстильного оборудования электродвигатель потребляет значительный ток, который намного больше требуемого в процессе работы. Во многих источниках питания начальный ток нагрузки вызовет срабатывание защиты, что сделает невозможным запуск и нормальную работу.

Решение. Источники питания MORNSUN серии LMF-23BxxUH способны обеспечить пиковую мощность на уровне 150% от максимальной в течение 1 с, что полностью соответствует требованиям оборудования, оснащенного электродвигателями, и обеспечивает его нормальный запуск (рисунок 3).

Рис. 3. ИП LMF-23BxxUH с пиковой мощность 150%

Наружное применение: зарядная станция постоянного тока

Большинство зарядных станций устанавливается на открытом воздухе, где они не только подвержены воздействию больших перепадов температуры, но и вынуждены работать в условиях повышенной температуры, влажности и запыленности (рисунок 4).

Рис. 4. Причины неисправностей при наружной работе зарядных станций

Проблема №1. На улице в любой момент может подуть сильный ветер и пойти дождь. Повышенная влажность вызывает повреждения SMD-компонентов на печатной плате, что приводит к выходу блока питания из строя и поломке оборудования.

Решение. В блоках питания серии LMF-23BxxUH печатные платы с установленными на них SMD-компонентами герметизируются, поэтому модели этой серии можно использовать в условиях повышенной влажности и пыли. Помимо этого, компания MORNSUN усовершенствовала применяемые технологические процессы и увеличила коррозионную стойкость своих изделий (рисунок 5).

Рис. 5. Блоки питания серии LMF-23BxxUH для наружного применения

Проблема №2. Напряжение в электросетях отдаленных регионов или районов, прилегающих к автомагистралям, может колебаться в широких пределах, особенно в ночное время. Соответственно, напряжение в сети с легкостью может превысить максимально допустимое входное напряжение блока питания общего назначения (264 В AC) и повредить его. Также не следует забывать об ударах молний, вызывающих броски напряжения в электросети, которые легко выводят из строя блоки питания, не имеющие соответствующей защиты.

Решение. Блоки питания серии LMF-23BxxUH, соответствующие концепции 305RAC, отличаются широким диапазоном входного напряжения, максимальное значение которого может достигать 305 В AC, повышенной надежностью при любых условиях эксплуатации и превосходными характеристиками в ЭМС. В частности, данные блоки питания имеют устойчивость к быстрым переходным процессам ±4 кВ, согласно стандарту IEC/EN 61000-4-4, и устойчивость к выбросам напряжения ±2 кВ («провод-провод») и ±4 кВ («провод-земля»), согласно стандарту IEC/EN 61000-4-5 (рисунок 6).

Рис. 6. Блоки питания серии LMF-23BxxUH с широким диапазоном входного напряжения

Выбор импульсного источника питания закрытого типа

Блоки питания семейства LMF-UH представляют собой еще одну альтернативу, которая может подойти в тех случаях, когда требуются бесшумные ИП с повышенной пыле- и влагозащищенностью. Модели этого семейства соответствуют множеству стандартов, в том числе сертифицированы для применения в высокогорных районах. Сейчас в семейство LMF-UH входят блоки питания мощностью 200…500 Вт (рисунок 7).

Рис. 7. Бесшумные пыле- и влагозащищенные БП семейства LMF-UH

Блоки питания LMF-UH представляют собой пылезащищенные импульсные источники питания (AC/DC) закрытого типа с пониженным уровнем шума. Однако это не означает, что их можно использовать где угодно, поскольку для каждых условий эксплуатации нужно подобрать подходящий ИП. Оборудование, в которое устанавливаются источники питания, может применяться в самых разных областях, в результате чего блоки питания могут подвергаться воздействию различных неблагоприятных факторов, таких как колебания напряжения в электросети, электромагнитные помехи, металлическая пыль, повышенная влажность, соляный туман, перепады температуры и так далее (рисунок 8).

Рис. 8. Неблагоприятные факторы, воздействующие на блоки питания

Среди всего разнообразия импульсных источников питания закрытого типа, выпускаемых компанией MORNSUN, можно найти изделия для работы в самых разных условиях, характерных для тех или иных отраслей промышленности. Например, для применения внутри помещений и при отсутствии жестких ограничений по габаритам рекомендуется обратить внимание на источники питания с максимальным входным напряжением 264 В. Если конечное устройство должно работать в условиях морского побережья, в насыщенном соляном тумане или в отдаленных районах с большими колебаниями напряжения в электросети, следует выбрать источники питания линейки 305RAC. Для телекоммуникационного оборудования, требующего применения безвентиляторных блоков питания, компания предлагает полугерметичные AC/DC-источники питания закрытого типа серии LMF-UH.

Блок питания является едва ли не самым важным компонентом оборудования. Правильно подобранный источник питания не только снижает последующие затраты на техническое обслуживание, но и способствует повышению надежности работы. Это ключевой фактор при создании надежных устройств для самых разных областей применения.

Оригинал статьи

Перевел Андрей Евстифеев по заказу АО КОМПЭЛ