Mornsun: все для надежности и качества электропитания

Сергей Миронов (Компэл)

Компания Mornsun –  один из ведущих производителей качественных модульных источников питания  (AC/DC- и DC/DC-преобразователей), а также ШИМ-контроллеров ИП и модулей защиты от помех. Продукцию Mornsun используют в своих изделиях General Electric, Siemens, Honeywell и ABB.

Практически любое готовое электронное устройство содержит элементы электропитания. Сюда относятся AC/DC- и DC-/DC-преобразователи, фильтры ЭМС/ЭМИ и другие компоненты. Поэтому в электронике имеется огромный класс компонентов и модулей, так или иначе относящихся к электропитанию. Производителей подобной продукции в мире огромное множество, и большинство из них представлено на российском рынке.

Если внимательно рассмотреть продукцию той или иной компании, приходишь к мысли, что компонентов, которые сочетают в себе только положительные и нужные для потребителя свойства, на рынке не так уж много. Можно найти качественную, но дорогую продукцию либо цена будет невысокой, а производитель – малоизвестным и имеющим узкую номенклатуру или длительный срок производства.

Тем не менее, на рынке модульных источников питания имеются производители, чья продукция сочетает в себе положительные аспекты по большинству параметров . Одним из них является компания Mornsun, присутствующая на российском рынке с 2008 года.

Mornsun – высокотехнологичная компания

Компания Mornsun была основана в Китае в 1998 году. В 2010 было завершено строительство нового здания штаб-квартиры в г. Гуанчжоу. Основатель компании – специалист, который до этого работал в компании Newport Components Limited (США), выпускавшей высоконадежные маломощные источники питания (впоследствии эта компания была несколько раз перекуплена и в настоящий момент носит название «Murata Power Solutions»).

Опыт и знания технологии производства высоконадежного оборудования, накопленные в ходе работы Newport Components Limited, заложили прочную основу для того чтобы компания стала лидером в области промышленных источников питания Китая.

На сегодняшний день компания обладает собственными производственными площадями (>60 000 м²), оснащенными современным оборудованием со степенью автоматизации более 60%, а на предприятии трудятся более 2000 человек. На производстве установлено и работает 14 автоматических линий поверхностного монтажа (SMT) с общей производительностью до 4 млн. устройств в месяц, а в текущем году запланировано увеличение до 19 линий.

Кроме собственных производственных мощностей, в компании имеется и отдельный центр исследований и разработок, который был приобретен в 2014 году и полностью переоснащен необходимым оборудованием. Кроме отдела исследований и разработок, в нем есть сертифицированная испытательная лаборатория, позволяющая тестировать оборудование на безопасность, электромагнитную совместимость и помехоустойчивость по требованиям норм CE/UL. Дополнительно в круг задач этого центра входит и контроль качества выпускаемой продукции. В центр разработок инвестируется около 10% от годового оборота компании.

Коллектив нового центра – это более 400 человек с высшим инженерным образованием. В центре НИОКР ежегодно разрабатывается примерно до 400 новых моделей и поданы заявки на более чем 900 патентов на интеллектуальную собственность, более половины из которых – патенты на изобретения: собственные интегральные микросхемы, схемотехнические решения, топологию, структуру импульсных трансформаторов, технологию сборки (корпусирование), некоторые этапы производства и так далее.

Открытие нового центра положительно сказалось на общем развитии компании. С 2014 года стабильно наблюдается ежегодный рост оборота на 20%. Компания нацелена на дальнейшее развитие и в ближайшие пять лет планирует существенно расширить центр НИОКР, доведя число его сотрудников до 1000 человек.

Основное внимание компания Mornsun уделяет надежности и качеству выпускаемой продукции. Обеспечивать высокое качество выпускаемой продукции помогает система семи платформ, или семи этапов контроля и управления качеством. В эту систему входят:

  • контроль качества материалов и комплектующих (входной контроль);
  • контроль технологии производства;
  • обучение персонала;
  • техническая поддержка со стороны инженеров;
  • анализ отказов и брака;
  • контроль производственного оборудования;
  • общий технический и технологический контроль производства.

Благодаря имеющейся системе управления качеством компания имеет международные сертификаты качества и соответствия требованиям охраны окружающей среды: ISO9001, ISO14001. А продукция, предназначенная для отраслевого применения, например. для  автомобилестроения, железнодорожного транспорта, медицины, соответствует необходимым отраслевым стандартам, которые подтверждены сертификатами IATF16949, EN50155 и EN/UL60601. Помимо этого, компания обеспечивает полноценную профессиональную предпродажную и послепродажную поддержку потребителей продукции. В эту поддержку входит выбор и разработка оптимального решения, проведение обучений и высокая скорость реагирования на запросы конечного потребителя – так называемая концепция поддержки на 360°. Достигнутый уровень качества – менее 100 отказов на 1 миллион изделий.

На сегодняшний день Mornsun имеет дочерние отделения в Америке, Германии, а также широкую дистрибьюторскую сеть в более чем 40 странах мира. Продукция компании применяется в телекоммуникации и связи, на транспорте, в энергетике, в системах промышленной автоматизации, в нефтегазовой отрасли и медицине. Надежность и качество компонентов, выпускаемых Mornsun, косвенно подтверждается тем, что они применяются в продукции таких промышленных гигантов как General Electric (GE), Honeywell, Emerson, Siemens и ABB. Как правило, на всю продукцию предоставляется трехлетняя гарантия производителя.

Номенклатура изделий компании

Продукцию Mornsun можно разделить на четыре большие группы:

  • источники питания;
  • модули интерфейсов;
  • микросхемы;
  • аксессуары для источников питания.

Основная и самая многочисленная группа продукции – это группа источников питания, которая включает в себя DC/DC- и AC/DC-преобразователи, работающие в широком диапазоне мощностей и выпускающиеся в различном конструктивном исполнении (рисунок 1).

Рис. 1. Продукция компании Mornsun

Рис. 1. Продукция компании Mornsun

Линейка выпускаемой продукции довольно широка, поэтому сейчас мы рассмотрим только ту продукцию, которая так или иначе связана с электропитанием, и аксессуары для нее. Модули интерфейсов и микросхемы аналогичного назначения в данной статье мы рассматривать не будем.

DC/DC-преобразователи: новое поколение R3

Линейка DC/DC-преобразователей представлена изолированными сериями во всех типах стандартных корпусов (SIP, DIP, SMD, Brick), в том числе с возможностью крепления к DIN-рейке, а также неизолированными (тип POL) в корпусах SIP3 (семейство К78хх). Основные типы корпусов выпускаемой линейки DC/DC-преобразователей показаны на рисунке 2.

Рис. 2. Основные типы корпусов DC/DC-преобразователей

Рис. 2. Основные типы корпусов DC/DC-преобразователей

Преобразователи, в зависимости от серии/семейства, изготавливаются как с фиксированным входным напряжением (нестабилизированные, вход ±10%), так и с возможностью работы в диапазоне входного напряжения шириной 2:1/4:1, с изоляцией между входом и выходом до 6000 В DC. Большинство преобразователей работает в промышленном температурном диапазоне -40…85/105°С, но есть и уникальная модель: CF0505XT-1WR2 с гарантированной возможностью работы в температурном диапазоне -50…125°С, предназначенная в первую очередь для применения в автомобилестроении (соответствует требованиям стандарта IATF16949). 

Работая с номенклатурой Mornsun, можно заметить, что у компании есть очень похожие по техническим параметрам и обозначению модели, но их наименования немного различаются окончанием, а именно — наличием или отсутствием символов R2, R3, например, G0505S-1W и G0505S-1WR2 или B0505LS-1WR2 и B0505LS-1WR3. Давайте рассмотрим, что это означает.

Компания Mornsun постоянно совершенствует выпускаемую продукцию, указывая в наименовании на вносимые усовершенствования. Упомянутые символы обозначают номер поколения или ступень развития данного устройства. Вначале дополнительные символы в обозначении выпускаемой продукции отсутствовали, и сейчас эти изделия считаются первым поколением. Затем появилось второе поколение, которое было обозначено специальными символами R2, а на сегодняшний день выпускаются уже изделия третьего поколения – R3. Как правило, с возрастанием номера поколения улучшаются технические характеристики, появляются дополнительные функции, улучшается защита и в большинстве случаев снижается стоимость изделия. Примечательно, что все эти поколения взаимозаменяемы снизу вверх: если в настоящее время где-то применяются изделия первого или второго поколений, то их можно смело заменить поколением R3. В этом случае снизится стоимость изделия и улучшатся общие технические характеристики, например, ЭМС/ЭМИ, КПД, мягкий старт и скорость запуска преобразователя, стабильность поведения при малой нагрузке, возможность увеличения емкости нагрузки. Однако следует учесть, что пока не все модели ранних поколений имеют аналоги в новом, хотя расширение линейки R3 идет достаточно быстро и в скором времени можно ожидать наличия новых эквивалентов для большинства позиций.

Многие разработчики уже успели высоко оценить качество и технические параметры источников питания нового поколения по сравнению с предшествующими продуктами Mornsun,

Отдельно следует сказать, что компания производит и IGBT-драйверы, например, QC962-8A и QP12W08S-37, выполненные по гибридной технологии (для управления непосредственно модулями IGBT), и модули питания с несимметричным выходным напряжением для питания драйверов (семейство QA). Также имеются модули питания с различной комбинацией выходных напряжений из значений: +15/+18/+20 В и -3/-4/-5/-9 В с изоляцией 3000…4200 В AC в конструктивном исполнении SIP и DIP (рисунок 3).

Рис. 3. IGBT-драйвер и модули питания драйверов

Рис. 3. IGBT-драйвер и модули питания драйверов

Компания Mornsun изготавливает DC/DC-преобразователи для железнодорожного транспорта, которые соответствуют требованиям европейского стандарта EN50155. Диапазон входного напряжения составляет 40…160 В (для моделей мощностью 6…150 Вт) и 50…160 В для моделей мощностью 150 Вт. Подавляющее большинство преобразователей имеет собственные встроенные помехоподавляющие фильтры класса А (EN50121-3-2/EN55032), изоляцию «вход-выход» до 3000 В DC и полный комплекс защитных мер, включая защиту от пониженного входного напряжения (UVP). Преобразователи характеризуются повышенным КПД и способны работать в температурном диапазоне -40…85/100°С, в зависимости от серии, что позволяет их использовать в жестких условиях эксплуатации. Конструктивно преобразователи изготавливаются в корпусах 1х1”, 2×1”, Half Brick (1/2 Brick) и с возможностью крепления к DIN-рейке.

Дополнительно компания производит и миниатюрные трансформаторы (в SMD-исполнении) для построения маломощных (на уровне 1 Вт) DC/DC-преобразователей. В настоящий момент имеется несколько трансформаторов с изоляцией 1,65 или 3 кВ DC, а в скором времени ожидается изделие на 6 кВ. Используя такой трансформатор, специальную микросхему, например, SCM1201 (SOT23-6) и минимальный набор дополнительных элементов, можно создать свой собственный изолированный DC/DC-преобразователь «5-в-5» для распределенной системы питания цифровых и аналоговых схем (рисунок 4).

Рис. 4. DC/DC-преобразователь «5-в-5» на отдельных компонентах

Рис. 4. DC/DC-преобразователь «5-в-5» на отдельных компонентах

Схема, показанная на рисунке 4, имеет плавный запуск, что позволяет избежать воздействия перегрузки при сильнотоковой или емкостной нагрузке (преобразователь входит в режим работы «constant current»), защиту от короткого замыкания и встроенную защиту от перегрева с самовосстановлением. 

Обращаем ваше внимание:

Высота SMD-трансформатора, например, TTB0505-1T (1 Вт; 1,65 кВ, «5-в-5») составляет всего 3,6 мм, а высота аналогичного готового DC/DC-преобразователя в самом компактном корпусе SMD8 – 7,25 мм. Поэтому использование отдельных компонентов вместо готового преобразователя позволит до двух раз уменьшить высоту, занимаемую преобразователем на печатной плате (ПП) и получить выигрыш в стоимости изделия.

Для более мощных устройств с ограничением по высоте в линейке продукции имеются и сверхтонкие преобразователи мощностью 6 и 10 Вт (серии VRB-JD/JT-6W и URB-JD/JT-10W). Преобразователи указанных серий выпускаются в открытом варианте и в металлическом корпусе высотой, соответственно, 6,1/6,8 мм для пайки в отверстие (DIP) и 6,3/7,0 мм для пайки на поверхность (SMD)  – см. рисунок 5. Преобразователи обладают комплексом защитных мер, включая защиту от пониженного входного напряжения, работают в промышленном диапазоне температуры -40°С…85°С и имеют сверхмалое потребление энергии на холостом ходу – не более 0,096 Вт.

Рис. 5. Сверхтонкие преобразователи мощностью 6 и 10 Вт

Рис. 5. Сверхтонкие преобразователи мощностью 6 и 10 Вт

Для альтернативной энергетики, например, для солнечных электростанций и других фотоэлектрических систем питания, компания Mornsun выпускает высоконадежные DC/DC-преобразователи семейства PV, которые облададют мощностью до 200 Вт, имеют ультраширокое входное напряжение (10:1) в диапазоне 100…1000 В и 150…1500 В с изоляцией до 4000 В АС. Данные преобразователи соответствуют европейскому отраслевому стандарту безопасности EN62109, и их можно объединять в группы, подключая последовательно по выходу для получения нужного выходного напряжения и мощности (рисунок 6). Кроме того, их можно использовать и в высоковольтных системах преобразования частоты.

Рис. 6. DC/DC-преобразователи PV200-27Bxx для фотоэлектрических систем питания

Рис. 6. DC/DC-преобразователи PV200-27Bxx для фотоэлектрических систем питания

AC/DC-преобразователи 

Линейка AC/DC-преобразователей (источников питания, или ИП) выпускается в различных конструктивных исполнениях: есть модули для установки на печатную плату в открытом исполнении и залитые компаундом (тип монтажа SIP и DIP), устанавливаемые на DIN-рейку, встраиваемые (в перфорированном кожухе) и сетевые адаптеры (рисунок 1). Общий диапазон мощности AC/DC-преобразователей – 1…350 Вт. На рисунке 7 представлен внешний вид некоторых маломощных преобразователей.

Рис. 7. Внешний вид AC/DC-преобразователей малой мощности

Рис. 7. Внешний вид AC/DC-преобразователей малой мощности

По определенным технико-экономическим характеристикам все источники питания делятся на несколько семейств:

  • маломощные открытого исполнения, устанавливаемые на ПП – семейство LS;
  • высоконадежные ИП, устанавливаемые на ПП – семейство LHE;
  • компактные ИП – семейство LDE;
  • встраиваемые ИП – семейство LM;
  • адаптеры.

Источники питания семейства LS выпускаются с диапазоном мощности 1…5 Вт, характеризуются минимальными размерами, хорошей эффективностью, повышенной изоляцией «вход-выход» (до 4 кВ АС; II класс) и возможностью работы в сетях переменного и постоянного тока в диапазоне температур -40…85°С. Эти ИП обладают защитой от короткого замыкания, перегрузки, превышения выходного напряжения, и предназначены для применения в широком  ряду устройств, к которым не предъявляются жесткие требования по ЭМС. Если имеются требования по ЭМС, то необходимо совместно с ИП использовать дополнительные элементы в качестве фильтра (требуемые элементы указаны в спецификации на изделие). Гарантия производителя на данное семейство составляет 3 года.

Ключевыми особенностями семейства LS являются компактность и привлекательная стоимость при хорошем качестве (рисунок 7а).

Семейство источников питания LHE характеризуется повышенной надежностью и безопасностью. ИП этого семейства предназначены для жестких промышленных условий эксплуатации. Они выпускаются с диапазоном мощности 5…60 Вт и конструктивно представляют собой модуль, залитый компаундом, который подходит для различных видов монтажа: для монтажа на печатную плату, для установки на поверхность (модуль с винтовыми клеммами) и для монтажа на DIN-рейку. Изоляция «вход-выход» составляет  4 кВ АС (рисунок 7б).

Источники питания способны работать при температуре от -40°С и с дополнительными внешними элементами соответствуют требованиям ЭМИ по классу В (CISPR32/EN55032).

Компактное семейство источников питания LDE аналогично предыдущему семейству по вариантам конструктивного исполнения, основным техническим параметрам и применению, но имеет уменьшенные размеры (высоту). Источники питания выпускаются с диапазоном мощности 2…20 Вт и предназначены для устройств, где одним из основных требований выступает ограничение по размерам при высокой надежности.

Семейство встраиваемых источников питания широкого применения серии LM может работать в диапазоне мощности 35…350 Вт. Оно конструктивно выполнено в перфорированном кожухе (рисунок 8). Источники питания имеют универсальный диапазон входного напряжения и способны работать в сетях переменного и постоянного тока, обладают устойчивостью к скачкам входного напряжения до 300 В (до 5 с). Характеризуются высокой надежностью и эффективностью в широком диапазоне выходной мощности и входного напряжения. По ЭМИ соответствуют CISPR32/EN55032, класс B. Температурный диапазон работы составляет -30…70°С, напряжение изоляции – 4000 В АС.

Рис. 8. ИП семейства LM

Рис. 8. ИП семейства LM

ИП можно применять в системах промышленной автоматизации, безопасности, отображения информации и в другом оборудовании, где требуется надежное электропитание.

ЭМС-/ЭМИ-фильтры и другие устройства 

Для улучшения электромагнитной совместимости AC/DC- и DC/DC-преобразователей по излучаемым помехам и устойчивости к импульсам повышенной энергии компания Mornsun выпускает набор различных фильтров ЭМС/ЭМИ и ограничителей напряжения. Конструктивно все фильтры изготавливаются в нескольких вариантах: для монтажа на печатную плату, для установки на поверхность (модуль с винтовыми клеммами) и для установки на DIN-рейку, например, семейство LHE (рисунок 7б).

Внутренняя схема фильтра, как правило, содержат синфазный дроссель, конденсаторы, варисторы; дополнительно может быть установлен газовый разрядник с еще одним дросселем. Условия эксплуатации и диапазон входного напряжения соответствуют аналогичным характеристикам преобразователей.

Использование фильтров позволяет существенно снизить как воздействие импульсных помех на преобразователь, что повышает общую надежность системы электропитания устройства, так и уровень кондуктивных помех от самого преобразователя, что улучшает общую электромагнитную обстановку.

Кроме ЭМС-/ЭМИ-фильтров в номенклатуре компании имеются отдельные синфазные фильтры, ограничители импульсных перенапряжений и ограничители переходных процессов. Комбинируя данные компоненты, можно всегда построить надежную систему электропитания устройства, в которой ЭМС/ЭМИ соответствуют требованиям стандарта CISPR22/EN55022, класс B.

Заключение 

Спектр выпускаемой продукции, достигнутые технические параметры, принципиальный подход к разработке и контролю качества, наличие дополнительных устройств по улучшению параметров ЭМС/ЭМИ, соблюдение требований отраслевых стандартов – все это свидетельствует о высокопрофессиональном подходе компании Mornsun к производству AC/DC- и DC/DC-преобразователей. Длительный период истории компании, постоянное совершенствование качества продукции и снижение ее стоимости убеждает потребителя в нацеленности Mornsun на долговременное сотрудничество.

Используя запатентованные микросхемы собственной разработки, осуществляя полный цикл на собственном производстве с высокой степенью автоматизации, компании удается выпускать продукцию, сбалансированную по цене и качеству.

•••

Наши информационные каналы

О компании Mornsun

Mornsun – высокотехнологичная компания, основанная в 1998 году в Китае. В настоящий момент является одним из национальных лидеров на рынке источников питания. Основным видом продукции являются DC/DC и AC/DC преобразователи, устанавливаемые на печатную плату. Кроме того, компания выпускает сетевые адаптеры, драйверы IGBT, устанавливаемые на плату фильтры ЭМП, изолирующие усилители и оригинальные микросхемы собственной разработки для изготовления импульсных AC/DC и DC/DC преобразователей. Выпускае ...читать далее

Товары
Наименование
G0505S-1WR2 (MORNSUN)
G0505S-1W (MORNSUN)
B0505LS-1WR3 (MORNSUN)
B0505S-1WR3 (MORNSUN)
QA03 (MORNSUN)
QA04 (MORNSUN)
SCM1201ATA (MORNSUN)
PV10-27B24R2 (MORNSUN)
PV10-27B05R2 (MORNSUN)
WRB2405ZP-3WR2 (MORNSUN)
K78L05-500R3 (MORNSUN)
K78L12-500R3 (MORNSUN)