СОДЕРЖАНИЕ - emea.lambda.tdk.comD0%9D%D0%BE... · все технические вопросы разра-ботчиков. Как всегда, ждем ваших во-

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ № 4, 2009 1

№4 (68), 2009 г.

Информационно-технический журнал.

Учредитель – ЗАО «КОмпэл»

Издается с 2005 г.

Свидетельство о регистрации: пИ № ФС77-19835

Редактор:Геннадий Каневский

[email protected]Выпускающий редактор:

Анна Кузьмина

Редакционная коллегия:Андрей АгеноровАлексей ГуторовЕвгений ЗвонаревСергей КривандинВалерий Куликов

Александр РайхманБорис Рудяк

Игорь ТаранковИлья Фурман

Дизайн, графика, верстка:Елена Георгадзе

Владимир писанкоЕвгений Торочков

Распространение:Анна Кузьмина

Электронная подписка:www.compeljournal.ru

Отпечатано:«Гран при»г. Рыбинск

Тираж – 1500 экз.© «Новости электроники»

Подписано в печать:17 марта 2009 г.

СОДЕРЖАНИЕ

В СЛЕДУЮЩИХ НОМЕРАХ

Продукция компании OMRON: датчики, реле, решения для промышленной автома-тизации и др.Продукция компании Texas Instruments: микросхемы управления питанием микро-контроллеров, АЦП индустриального применения, ОУ с программируемым усилени-ем, интегральный КМОП-сенсор для IP-камер и др.

Если вы хотите предложить интересную тему для статьи в следующий номер журнала – пишите на адрес [email protected] с пометкой «Тема в номер».

БРЕНД НОМЕРА: TDK-LambDa

Пусть TDK-Lambda станет вашим основным партнером в разработке электропитания Ярив Эйни ..........................................................................................................................3

Источники питания и сетевые фильтры для монтажа на DIN-рейку Евгений Звонарев.................................................................................................... 17

Источники питания открытого исполнения Евгений Рабинович ................................................................................................. 21

Источники питания для жестких условий эксплуатации Дмитрий Еськин ........................................................................................................ 13

Источники питания для телекоммуникаций Константин Староверов .......................................................................................... 25

TDK-Lambda: портрет компании Георгий Келл ......................................................................................................................5

Обзор продукции компании TDK-Lambda Сергей Кривандин .............................................................................................................7

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ № 4, 20092

ОТ РЕДАКТОРА

Уважаемые читатели!

Есть нечто весьма привлека-тельное в истории западных ком-паний, основанных талантливыми и предприимчивыми инженера-ми. Они, как правило, базируют-ся, помимо чисто коммерческой, на мощной технической идее. И первоначальная цель их – не только получение прибыли, но и прогресс, привнесение нового ка-чества жизни – как в быту, так и на производстве

В сентябре 2008 года компа-ния КОмпэл подписала дис-трибьюторское соглашение с компанией TDK-Lambda, осно-ванной 60 лет назад под име-нем Lambda американским инженером-изобретателем лесте-ром Дубином (Lester Dubin). На сегодняшний день это – самое «свежее» дистрибьюторское со-глашение КОмпэл. И одно из самых важных для наших кли-ентов, поскольку за время своего существования, после многочис-ленных преобразований, слия-ний и поглощений, компания превратилась в пятого на миро-вом рынке производителя источ-ников питания и крупнейшего в мире поставщика их для инду-стриальных применений. А ряд технических инноваций делают отдельные линейки продукции TDK-Lambda уникальным пред-

ложением на индустриальном рынке.

В ассортименте модулей пи-тания, поставляемых компани-ей КОмпэл, есть предложе-ния и от других компаний, но на продукцию TDK-Lambda долж-ны обратить самое пристальное внимание разработчики систем промышленной автоматизации, медицинской электроники, при-боров для научных исследова-ний и испытательной техники, сложных охранных систем, теле-

коммуникационной аппаратуры, а также системные интеграто-ры. С появлением этого бренда в программе поставок КОмпэл у наших клиентов появилась воз-можность приобретать програм-мируемые источники питания серий ZUP и Genesys™ с выход-ной мощностью до 15 кВт и воз-можностью задания выходно-го напряжения в диапазоне от 0 до 600 В, а выходного тока – от 0 до 1000 А. Разработчиков си-стем на основе лазеров привле-кут высоковольтные источники питания с выходом до 50000 В и постоянным выходным током се-рий 203, 303, 402 и 802. Для соз-дателей систем автоматизации нефте- и газодобычи и транс-портировки, а также для разра-ботчиков систем электропитания наружной рекламы предназна-чены AC/DC-преобразователи

серий HWS-HD (с рабочей тем-пературой от -40°С) и PFE (с ра-бочей температурой до 100°С). (Интересно отметить, что ис-точники питания серии HWS – единственные на рынке AC/DC-преобразователи с пожиз-ненной гарантией производите-ля). Разработчикам компактных медицинских, охранных и изме-рительных систем предназначен инновационный сверхкомпакт-ный AC/DC-преобразователь с цифровой схемой управления се-рии EFE. Также впервые появи-лась возможность заказа конфи-гурируемых источников питания на основе AC/DC-шасси, допол-ненного DC/DC-модулями на ряд питающих напряжений, вы-бранных разработчиком. это – только некоторые из новых возможностей, возникших с по-явлением на нашем складе про-дукции TDK-Lambda.

И последнее: с осени 2008 года в штате TDK-Lambda поя-вился дипломированный инже-нер с огромным опытом работы в компании, готовый ответить на все технические вопросы разра-ботчиков.

Как всегда, ждем ваших во-просов и предложений.

С уважением,Геннадий Каневский

Александр Калашников, руководитель бизнес-подразделения «Источники пита-ния», КОМПЭЛ«TDK-Lambda – единственный мировой производитель, дающий пожизненную гарантию на модуль AC/DC-преобразователя».


КОМПАНИЯ

3

Геннадий Каневский: История ком-пании TDK-Lambda изобилует слож-ными поворотами, слияниями и по-глощениями, сменами названий. Что бы Вы выделили в качестве основно-го принципа, позволившего компании сохранить лицо и достичь нынешнего прочного положения?

Ярив Эйни: С конца 70-х годов ком-пания TDK-Lambda фокусировалась на производстве надежных источников пи-тания, тщательно контролировала каче-ство поставляемых комплектующих и не позволяла китайским конкурентам, с их недорогими ценами и невысоким ка-чеством, влиять на свой имидж надеж-ной компании с прочным положением на рынке. TDK-Lambda не прибегает к услугам контрактных производителей – вся продукция производится исключи-тельно на собственных производствен-ных мощностях. В дополнение ко всему перечисленному, компания предостав-ляет доступный сервис высокого уров-ня, который касается как технических, так и коммерческих вопросов.

Г.К.: TDK-Lambda – не новое имя на российском рынке модулей электро-питания, но поскольку компания КОМ-ПЭЛ лишь недавно подписала дистри-бьюторское соглашение, допускаю, что многие наши клиенты впервые слышат его. По данным 2007 года компания за-няла пятое место в мире по выпуску источников питания. Как бы Вы опре-делили нынешнее место компании на мировом рынке и ее рыночные преиму-щества и перспективы?

Я.Э.: Цель президента компании TDK-Lambda господина Такео Сузу-ки – превратить компанию в лидера ми-рового рынка источников питания по

приносимой прибыли. В настоящее вре-мя TDK-Lambda является номером один на рынке индустриальных источников питания (компания принципиально не представлена на потребительском рынке так называемых «пластиковых» источ-ников питания, где особенно активны китайские конкуренты). Все инженер-ные усилия нашей компании направ-лены на разработку таких передовых продуктов, как, например, новые серии EFE, NV700 и PFE.

Г.К.: Какую из групп продукции компании TDK-Lambda вы бы могли назвать наиболее «антикризисной»?

Я.Э.: Я бы не стал специально выде-лять какую-то «антикризисную» продук-цию, но мне кажется, что такие инду-стриальные продукты, как новая серия LS или источники питания на DIN-рейку серий DSP, DPP и DLP, наи-менее пострадают от мирового финан-сового кризиса. Помимо технических

преимуществ, эти линейки являются оптимальным решением для потребите-ля с точки зрения стоимости.

Г.К.: В каких рынках вы больше уверены в кризисный период? (рынок медицинской электроники, рынок све-тодиодного освещения или другие)

Я.Э.: Прежде всего – в так назы-ваемых «зеленых». Мне кажется, что экологичные рынки, такие, как водоо-чистка, солнечная и ветроэнергетика,

разработка электромобилей, пострадают меньше других. Медицинский рынок упадет не очень сильно, в первую оче-редь за счет скорой помощи и других жизненно важных отраслей, в противо-вес пластической хирургии, косметоло-гии и прочим подобным видам меди-цинских услуг. Рынок светодиодного освещения значительно замедлит темпы роста, весьма бурные в последние годы, будучи классическим рынком, бюджет которого сильно зависит от расходов на маркетинг.

Г.К.: В линейке поставок компании КОМПЭЛ по модулям электропита-ния имеются хорошо известные имена. В каких областях применения/осо-бенностях продукции лежит основное преимущество TDK-Lambda над кон-курентами?

Я.Э.: Я перечислю несколько преи-муществ в применении к российскому рынку:

• TDK-Lambda является единствен-ным поставщиком источников питания на российском рынке, в штате которо-го есть инженер технической поддерж-ки, работающий в российском офисе компании. (Статья этого инженера, Евгения Рабиновича, об источниках питания TDK-Lambda открытого ис-полнения публикуется в данном номе-ре журнала – Г.К.) Помимо этого наши

менеджеры по продажам в российском регионе посещают вашу страну не реже раза в месяц, чтобы лично убедиться, что уровень сервиса TDK-Lambda – наилучший на российском рынке.

• TDK-Lambda является единствен-ным в мире поставщиком источников питания, который дает пожизненную гарантию на изделия известной AC/DC-линейки HWS, что является резуль-татом твердой уверенности компании в

Пусть TDK-LambDa станет вашим основным Партнером в разработке электроПитания

Ярив Эйни (TDK-LAMBDA)

Компания TDK-Lambda – один из крупнейших мировых производителей источников питания. На вопросы редактора «Новостей электроники» Ген-надия Каневского о продукции компании, ее востребованности на российском рынке и перспективных моделях ответил директор по продажам в СНГ, Израиле и Южной Африке подразделения TDK – компании Nemic-Lambda Ltd. Ярив Эйни.

TDK-Lambda не прибегает к услугам контрактных производите-лей – вся продукция производится исключительно на собствен-ных производственных мощностях.


КОМПАНИЯ

4

надежности этой продукции. Я бы пред-ложил нашим конкурентам пойти на аналогичный шаг и дать пожизненную гарантию на свою продукцию как пока-затель уверенности в надежности

• TDK-Lambda разработала линейку AC/DC-преобразователей PFE с диапа-зоном выходных мощностей от 300 до 1000 Вт, способную работать в тяжелых погодных условиях. До сих пор подоб-ные технологии применялись только в DC/DC-преобразователях. В россий-ских условиях это является неоспори-мым преимуществом.

• Программируемые источники пи-тания TDK-Lambda в технологическом и ценовом отношении оставляют далеко позади решения конкурентов, представ-ляя собой широкую линейку изделий с диапазоном выходной мощности от 200 до 15000 Вт.

• TDK-Lambda – единственный крупный производитель источников пи-тания, у которого имеется русскоязыч-ный веб-сайт http://www.tdk-lambda.ru/public/home.aspx, где русскоязыч-ные потребители могут найти всю необ-ходимую техническую информацию.

Г.К.: В каких отраслях российской электроники наиболее востребована

продукция TDK-Lambda, и где в Рос-сии компания видит неиспользованные ниши для своей продукции?

Я.Э.: Одним из преимуществ ком-пании TDK-Lambda является то, что линейка продукции компании являет-ся полной и покрывает все потребности клиентов. Несмотря на это, мы гото-вы модифицировать нашу стандартную продукцию и работать по заказам по-требителей. Сейчас продукция TDL-Lambda наиболее востребована в на-учном приборостроении, медицинской электронике и на рынке индустриаль-ной электроники.

Г.К.: Наш традиционный вопрос: каковы Ваши пожелания российским разработчикам электроники – читате-лям нашего журнала?

Я.Э.: Пользуйтесь нашим русскоя-зычным веб-ресурсом, используйте пре-имущества нашей квалифицированной технической поддержки. Пусть TDK-Lambda станет основным партнером в разработке электропитания для вашего изделия. Если вы не нашли в нашем ас-сортименте источник питания с необхо-димыми вам параметрами – обратитесь к вашему менеджеру по продажам, и мы внесем необходимые вам изменения.

Новинка серии DC/DC-преобразователей линейки Quarter Brick

Компания TDK-Lambda расширила свою линейку мощных модулей пи-тания в форм-факторе “1/4 brick”. Преобразователи новой серии iQL имеют выходное напряжение от 1,2 до 28 В, обеспечивают мощность до 300 Вт.DC/DC-преобразователи серии iQL разработаны специально для использования в условиях ограни-ченного пространства монтажа и сложного теплового режима, напри-мер, в оборудовании телекоммуни-каций, системах передачи данных, в беспроводных системах и многих других, включая измерительное, радиовещательное и промышлен-ное оборудование.Эти одноплатные бескорпусные преобразователи обеспечивают вы-сокий КПД до 95%, удельную мощ-ность 181 Вт/дюйм3 и ток нагрузки 70 А. КПД преобразователей iQL остается на высоком уровне 92% в широком диапазоне нагрузок от 25 до 100%.Благодаря применению специали-зированных интегральных схем, новейших ферритовых сердечни-ков и многослойных конденсаторов инженерам TDK-Lambda удалось значительно сократить количество применяемых компонентов, разме-стив их на одной плате в отличие от применяемых ранее двухплатных конструкций.Стандартные функции преобразо-вателей iQL включают фиксиро-ванную частоту преобразования, дистанционное включение/выклю-чение, автоматическое включение после выхода из аварийного режи-ма, защиты от перегрузки по току, перегрева и перенапряжения.DC/DC-преобразователи серии IQL соответствуют требованиям директивы RoHS и сертифицирова-ны по стандартам электробезопас-ности UL60950, VDE0805, IEC950.


КОМПАНИЯ

5

Основателем компании был та-лантливый американский ин-женер Лестер Дубин (Lester Dubin). Произошло это в

1948 году и первоначально компания, как это и было принято в те годы, раз-мещалась в гараже в Нью-Йоркском районе Квинс. В качестве логотипа сво-ей компании Лестер Дубин взял свои инициалы в греческом написании, раз-местив λ внутри ∆. Компания активно развивалась – Лестер был успешным изобретателем и имел множество патен-тов. Позднее штаб-квартира компании была перенесена в Сан-Диего (шт. Ка-лифорния) и сама компания стала назы-ваться LAMBDA AMERICAS.

В 1966 году компания LAMBDA на-чала продажи своей продукции в Евро-пе, используя каналы поставки другой американской компании Veeco, специ-ализировавшейся на производстве ва-куумного оборудования для полупро-водниковой промышленности. Продажи шли столь успешно, что две компании решили объединиться, и через несколько лет доля источников питания стала до-минирующей. В 1979 году был построен завод в Израиле, что еще более усилило европейские позиции компании.

В 1989 году Veeco была куплена ан-глийским холдингом Unitech. Дела у ком-пании пошли не очень удачно, и в 1996 году Unitech была куплена английским же производителем промавтоматики, компа-нией Siebe, а когда последняя в 1999 году объединилась с компанией BTR, сформи-ровав новую компанию Invensys – стала ее подразделением. В начале нового века Invensys попала в полосу неудач, и после смены руководства началась распродажа непрофильных активов.

Очередным владельцем LAMBDA стала японская корпорация TDK, на-чавшая процесс покупки компании в 2005 году и в марте 2008 года объявив-шая о полной интеграции LAMBDA

AMERICAS в TDK. При этом бренд LAMBDA был сохранен и новая компа-ния, имеющая производственные мощ-ности в 9-ти странах, теперь называется TDK-LAMBDA.

Следует пояснить, что данный шаг TDK был не случаен и явился законо-мерным итогом многолетнего присут-ствия LAMBDA на японском рынке…

В 1970 году в Токио была создана ком-пания по производству модулей памяти – Nippon Electronic Memory Industrial Company (NEMIC). Уже через полгода в компании развилось направление им-пульсных источников питания. К 1975 году источники питания производились на вновь построенном заводе в г. Нагао-ка и тогда же было заключено экспортное соглашение с уже упомянутой выше ком-панией Veeco. В 1978 году при финансо-вом участии Veeco в Японии было соз-дано СП Nemic-Lambda. За несколько лет были построены новые заводы и от-крыты офисы как в самой Японии, так и в Сингапуре, Малайзии, Корее, Китае и даже Австралии. Когда в 1991 году Veeco попала в кризисную ситуацию, контроль над ее заводом в Израиле – Islambda Electronics перешел к японской стороне. В 1999 году Nemic-Lambda объединилась с другой японской компанией Nippon Electric Industry и новая компания стала

называться Densei-Lambda. С 2000 года руководит компанией Такео Сузуки, про-работавший до этого 17 лет в компании Kenwood.

К началу 21 века доля LAMBDA в японской компании составляла 48%. Неудивительно, что и компания TDK имела свою долю в 37%. Ведь являясь крупнейшим мировым производителем ферритов и пассивных компонентов, она поставляла значительную часть сво-ей продукции именно на предприятия Densei-Lambda. Поэтому последовав-шая покупка LAMBDA и объединение ее с Densei-Lambda выглядит вполне за-кономерным шагом.

Для большинства потребителей в сфере электроники главным итогом всех этих трансформаций следует считать факт создания крупнейшего произво-дителя источников питания, в котором опыт LAMBDA в разработке и произ-водстве AC/DC-модулей объединился с опытом TDK в сфере DC/DC-модулей и инверторов.

По данным 2007 года, TDK-Lambda занимает пятое место в мировом рейтин-ге производителей источников питания, и первое – на рынке источников пита-ния промышленного назначения с 27% продаж в этом сегменте мирового рынка (который составляет 1,9 млрд. $).

С сентября 2008 г. представитель TDK-Lambda осуществляет техническую поддержку в России и странах СНГ.

С полной номенклатурой продукции компании TDK-LAMBDA можно озна-комиться на русскоязычном сайте www.tdk-lambda.ru.

TDK-LAMBDA: портрет компании

Георгий Келл

Шестьдесят лет на рынке источников электропитания; четвертое место в мировом рейтинге производителей данной продукции; модульные источни-ки питания различных типов, инверторы, системы бесперебойного питания и цифровые фильтры высочайшего качества – все это японская компания TDK-Lambda.

• Компания: TDK-LAMBDA• Штаб-квартира: Токио, Япония• Основана: 1948/1978/2008• Президент: Takeo Suzuki• Штат: >1000 человек• Объем продаж в 2007: около $700 млн.• 9 производств в различных регионах

Президенткомпании TDK-LAMBDA

Такео Сузуки


КОМПАНИЯ

6

Продукция TDK-Lambda Применение

Про

мы

шле

нная

авт

омат

ика

Изм

ерит

ельн

ое о

бору

дова

ние

Теле

ком

мун

икац

ии

Нау

чное

при

боро

стро

ение

Сист

емы

кон

трол

я до

ступ

а, о

хран

ные

сист

емы

Упра

влен

ие п

одъе

мни

кам

и, л

ифта

ми

Свет

овая

нар

ужна

я ре

клам

а

Торг

овы

е и

плат

ежны

е те

рмин

алы

Оф

исна

я те

хник

а

Мед

ицин

ское

обо

рудо

вани

е

Быто

вая

техн

ика

Очи

стка

и о

прес

нени

е во

ды

Жел

езно

доро

жно

е об

оруд

ован

ие

(ста

цион

арно

е и

на п

одви

жны

х об

ъект

ах)

Программируемыеисточники питания • • • • •Конфигурируемые полузаказные источники питания • • • • • •Высоковольтные блоки питания • •Источники питания в 19” стойку • • •Источники питания на DIN-рейку • • • • • •Источники питания в корпуседля монтажа на шасси • • • • • • • • • •Модули питания высокой удельной мощности для монтажана плату или шасси

• • • • • • • •Источники питанияна печатную плату • • • • • • • •Открытые источники питания • • • • • • • • • •Блоки питания длямедицинской техники • •DC/DC-преобразователидля монтажа на печатную плату • • • • • • • • • • • •DC/DC-преобразователидля монтажа на шасси • • • • •DC/DC-преобразователибез гальванической развязки вход-выход

• • • • • • • • • •

Функциональная группа


ОБЗОРЫ

7

Компания TDK-Lambda занима-ет пятое место в мире (рис. 1) по объемам производства ис-точников питания (по данным

отчета “Global switching power supply industry (Nov. 2008)” аналитического агентства Micro-Tech Consultants).

Формирование компании TDK-Lambda завершилось в 2008 г. в резуль-тате объединения компаний TDK (Япо-ния), Lambda (США), Densei-Lambda (Япония, Великобритания), Nemic-Lambda (Израиль). Таким образом, новая компания объединяет и аккуму-лирует опыт американских, японских,

израильских, английских инженеров. В настоящий момент выпускаются ис-точники питания как под традиционным брендом Lambda, так и под новым брен-дом TDK-Lambda (рис. 2), эта ситуация продлится еще какое-то время. До окон-чательного объединения этих брендов мы будем обозначать их в нашей базе общим словом Lambda. Просим учиты-вать это при заказах.

Компания TDK-Lambda выпускает:• Источники питания мощностью от

5 Вт до 5 кВт для монтажа на шасси (рис. 3);

• DC/DC-преобразователи для монтажа на печатную плату и на шасси мощностью от 1,5 Вт до 1 кВт;

• Программируемые источники пи-тания мощностью от 200 Вт до 100 кВт (рис. 3);

• Высоковольтные источники пита-ния мощностью от 500 Вт до 50 кВт с выходом от 1 до 50 кВ;

• Сетевые фильтры для монтажа на шасси или DIN-рейку с входным током от 1 до 1000 А.

Отличительной особенностью про-дукции TDK-Lambda является высокая надежность. Это достигается примене-нием высококачественных компонентов, передовой схемотехникой и контролем качества на всех этапах проектирования, производства и испытаний. Продукция компании соответствует международ-ным требованиям по электромагнитной совместимости и электрической безопас-ности, что подтверждено сертификата-ми UL, CSA, TUV, CE.

Источники питания в корпусе для монтажа на шасси

Компания TDK-Lambda выпускает разнообразные серии источников пи-тания в корпусе для монтажа на шас-си (рис. 3). Их краткий обзор и отли-чительные особенности приведены в табл. 1.

Особый интерес представляет серия источников питания HWS, которая име-ет несколько вариантов. Для применения в медицинской технике предназначена серия HWS/ME с повышенной элек-трической прочностью изоляции «вход-выход» и низким током утечки на землю. Серия HWS-P предназначена для при-менения в условиях больших кратковре-

Компания TDK-Lambda — производитель высоконадежных AC/DC-источников питания, DC/DC-преобразователей и фильтров. TDK-Lambda является лидером мирового класса в области проектирования, про-изводства и маркетинга источников питания различного назначения: для измерительного и испытательного оборудования, промышленной автомати-ки, телекоммуникаций, обработки данных и т.д. Осенью 2008 года компания КОМПЭЛ стала официальным дистрибьютором компании TDK-Lambda.

ОбзОр прОдукции кОмпании TDK-LambDa

Сергей Кривандин (КОМПЭЛ)

Рис. 2. Логотипы, размещаемые на продукции компании TDK-Lambda

Таблица 1. источники питания TDK-Lambda в корпусе для монтажа на шасси

Серия Мощность, Вт Отличительные особенности

HWS 15...1500Универсальное применение. Пожизненная гарантия (ис-ключая вентилятор)

HWS/ME 30...1500 Применение в медицинском оборудовании

HWS/HD 50...1500Для жестких условий эксплуатации, запуск от -40°C, за-щитное покрытие печатных плат

RTW 50...300 Сверхтонкий корпус. Для монтажа в приборы высотой 1U.

JWS-P 70...480Универсальное применение. Пиковая мощность на выходе до 200% в течение 10 с

JWT 75; 100 Универсальное применение, три выхода

LZSa 500...1500Эксплуатация в диапазоне температур -40...71°C. Повы-шенная стойкость к воздействию ударов и вибрации. Вход защищен от импульсных напряжений.

RKE 1500Испытательное и измерительное оборудование. Широкий диапазон дистанционно регулируемых настроек.

SWS 50...1000Универсальное применение, встроенный корректор коэф-фициента мощности

Рис. 1. доли рынка источников питания мировых лидеров


ОБЗОРЫ

8

менных перегрузок, достигающих 300% номинальной выходной мощности. Се-рия HWS/HD предназначена для жест-

ких условий эксплуатации. Отличитель-ные особенности серии HWS/HD:

• диапазон температур от -40 до 70°C;

• гарантия производителя на весь срок жизни изделия.

Источники питания HWS/HD вы-пускаются мощностью 50, 100, 150, 300, 600 и 1500 Вт (рис. 4). Варианты вы-ходного напряжения – из стандартного

ряда напряжений 3,3; 5; 12; 15; 24 или 48 В в зависимости от модели.

Источники питания HWS/HD пред-

назначены для применения в промыш-ленной автоматике, испытательном и измерительном оборудовании, аппара-туре телекоммуникаций, в светодиод-ных дисплеях и экранах. Более подроб-но серия HWS обсуждается в отдельной статье настоящего номера.

Вызывает интерес также серия RTW в сверхтонких корпусах: высота кор-пуса 50-Ваттных моделей не превыша-

ет 22 мм, а высота моделей 300 Вт – 40 мм. Источники питания серии RTW очень удобно монтировать в корзины высотой 1U.

Источники питания модульного исполнения для монтажа на шасси

Эти модули предназначены для соз-дания высоконадежных источников пи-тания и применяются совместно с DC/DC-преобразователями того же кон-структивного исполнения.

Модули серии PR представляют со-бой выпрямитель источника питания. Модули PF помимо выпрямителя вклю-чают в себя корректор коэффициента мощности, их выходное напряжение со-ставляет 360 В постоянного тока. Для увеличения выходной мощности моду-ли PF можно включать параллельно по схеме (N+1). Они применяются совмест-но с модулями DC/DC-преобразования серии PH. В этих источниках питания формата «brick» требуется применение двух отдельных модулей: одного для выпрямления переменного напряжения и коррекции коэффициента мощности, второго – для обеспечения изоляции вход-выход и преобразования низкого напряжения.

В отличие от своих предшественни-ков PF и PH, серия PFE объединяет эти две функции в одном модуле, что позволяет сэкономить до 25% площади на печатной плате. Модули серии PFE (рис. 5) мощностью 300...1000 Вт с вы-сокими значениями удельной мощно-сти и коэффициента полезного действия разработаны для применения в про-мышленном, телекоммуникационном и медицинском оборудовании.

Модули серии PFE отличаются низ-копрофильной конструкцией, малыми габаритными размерами, могут работать в широком диапазоне температур начи-ная от -40°C, температура основания платы может достигать 100°C. Модули PFE мощностью 500 и 1000 Вт можно включать параллельно с модулями той же мощности.

Недавно компания TDK-Lambda вы-пустила новый модуль PFE1000F с вы-ходной мощностью 1000 Вт. В серии

Особое внимание следует обратить на высокотехнологичные, инновационные, а часто и уникальные для российского рынка изделия TDK-Lambda: программируемые источники питания ZUP или GEN для технологических установок и научного прибо-ростроения; высоковольтные источники питания для промыш-ленных или медицинских лазеров; конфигурируемые источники питания для промышленного, коммуникационного, контрольно-измерительного оборудования; высоконадежные источники пи-тания HWS/HD, PFE, PH для оборудования нефте- и газопере-качивающих станций и другого ответственного оборудования; суперкомпактные DC/DC-преобразователи CC-E универсального применения.

Рис. 3. Обзор источников питания TDK-LambdaРис. 4. Внешний вид источников питания высо-конадежной серии HWS/HD


ОБЗОРЫ

9

PFE доступны модули с номинальным напряжением 12, 24 и 48 В и возможно-стью подстройки ±20% от номинально-го значения. Нестабильность выходного напряжения не превышает 0,4% от но-минального значения. КПД источников питания данной серии составляет от 82 до 86% в зависимости от выходного на-пряжения. Все модели PFE1000F име-ют широкий вход, оснащены активным корректором коэффициента мощности. Модули имеют стандартный комплекс защит: от перенапряжения, перегрузки и перегрева. Габаритные размеры ком-пактного корпуса PFE1000 составляют 100х13,5x160 мм. Для увеличения мощ-ности возможно параллельное включе-ние до шести модулей.

На основе модулей PFE можно по-строить компактный, высокоэффектив-ный, мощный источник питания с учетом особенностей разрабатываемой аппара-туры. Оценочная плата для такого ис-точника питания показана на рис. 5б.

Все модули серии PFE1000F со-ответствуют требованиям стандартов безопасности UL60950-1, CSA60950-1, EN60950-1.

Источники питания открытого исполнения

Краткий обзор источников питания TDK-Lambda открытого исполнения приведен на рис. 3 и в табл. 2.

Особое внимание стоит обратить на источники питания серии ZW-PAF

(рис. 6), которые могут питать устрой-ства с высокими пусковыми токами или работать в импульсном режиме на-грузки.

В 2009 г. компания TDK-Lambda дополнила инновационную серию ис-точников питания EFE новой моделью EFE300M, которая полностью соот-ветствует международному стандарту требований для медицинского обору-дования IEC 60601-1. Более подробно новинка серии EFE рассматривается в специальной статье данного номера.

Источники питания на DIN-рейкуВ программе поставок TDK-

Lambda – три серии источников пита-ния для монтажа на DIN-рейку:

Рис. 5. модуль питания aC/DC серии PFE: а) внешний вид, б) источник питания на базе модуля PFE с подключенным входным фильтром, внешними конденсаторами, выходным фильтром и установ-ленным на модуль радиатором

а) б)

Таблица 2. источники питания TDK-Lambda открытого исполнения для монтажа на шасси

Серия Мощность, Вт Отличительные особенности

ZWS 5...50Универсальное применение. Вход, защищенный от им-пульсных помех. Корректор коэффициента мощности.

MTW 15...60Высота 26 мм, для применения в приборах 1U. Три выхо-да, выход 1 (5 В) изолирован от выходов 2 и 3.

ZP 20...100Низкий профиль, стандартные размеры платы. Один, два или три выхода.

ZWS-AF 50...150Универсальное применение. Вход, защищенный от им-пульсных помех. Корректор коэффициента мощности.

ZW-PAF 100...240Универсальное применение. Вход, защищенный от им-пульсных помех. Корректор коэффициента мощности. Пиковая мощность до 200%. 1, 2 или 4 выхода.

EFE 300; 400Высокий КПД, встроенный корректор коэффициента мощ-ности, высокая нагрузочная способность.

Таблица 3. Фильтры TDK-Lambda

Серия Рабочий ток, А Напряжение, В Описание, особенностиMAW 0,5...5 250 (AC) Фильтр помех

MA12, MX12 6...30 250 (AC) Фильтр помех

MB 6...36 250 (AC) Фильтр помех

MBS 30...50 48 (DC) Фильтр помех

MC12, MZ12 6...30 250 (AC)

Варианты: фильтрация в широ-кой полосе частот или подавле-ние мощной импульсной помехи в узкой полосе. Варианты кор-пуса на DIN-рейку

MC13 6...30 500 (AC, 3 фазы)Фильтр помех на трехфазную сеть

MX13 30...150 250 (3 фазы) Фильтр помех в сервосистемах

MXB 6...30 250 (AC) Эффективный фильтр помех

PAN 20 48 (DC) Фильтр помех

R – новая серия 0,5...1000 250...500 (AC) Фильтр помех

Рис. 6. источник питания серии ZWS-PaF

Рис. 7. источник питания серии DLP для монта-жа на DIN-рейку

Рис. 8. программируемые источники питания серии GEN


ОБЗОРЫ

10

• DLP в металлических корпусах мощностью 75...240 Вт (рис. 7);

• DPP в узких пластмассовых кор-пусах мощностью 15...480 Вт;

• DSP с изоляцией класса II мощно-стью 10...100 Вт.

Обзору источников питания TDK-Lambda для монтажа на DIN-рейку по-священа отдельная статья в этом номере журнала.

Программируемые источники питания мощностью от 200 Вт до 100 кВт

Семейства программируемых источ-ников питания ZUP (200...800 Вт) и Genesys™ (750...15000 Вт) предназна-чены для применения в испытательном и измерительном промышленном обору-довании, в составе автоматизированных систем в медицине, в производстве по-лупроводниковых изделий и т.п. В со-став серии GEN (рис. 8) входят встра-иваемые в 19” стойку модули питания мощностью от 750 Вт до 15 кВт. Это уникальная серия на российском рын-ке, которую можно назвать «визитной карточкой» продукции компании TDK-Lambda.

Особенность программируемых ис-точников питания серии Genesys™ (GEN) – возможность выставить любые ток и напряжение от нуля до номиналь-ного значения. Максимальное напря-жение – 600 В (изделие GEN 600-25), максимальный ток – 1000 А (модули GEN 7.5-1000 и GEN 10-1000). Источ-никами питания GEN можно управлять через встроенные интерфейсы RS-232 и RS-485. Отдельные источники питания можно включать последовательно или параллельно, получая нестандартные значения напряжения или наращивая мощность установки. Каждый модуль включается/выключается независимо и дистанционно. Опционально доступно множество интерфейсов: IEEE Multi-Drop SCIP, LAN, USB. Управление и настройка осуществляются с помощью LabView™ и LabWindows™

Источники питания ZUP и GEN по-зволяют строить уникальные комплексы питания для разнообразного высокотех-нологичного оборудования, применяе-мого в промышленности и научных ис-следованиях.

Высоковольтные источники питания мощностью от 500 Вт до 50 кВт с выходом от 1 до 50 кВ

Это еще одна высокотехнологич-ная серия источников питания TDK-Lambda.

Высоковольтные источники питания специально разработаны для эффектив-ного заряда конденсаторов до высоких напряжений с хорошей повторяемостью параметров импульсов. Имеются модели с выходным напряжением от 1 до 50 кВ и скоростью заряда от 500 Дж/с до

Рис. 9. источник питания серии 303 для заряда конденсаторов лазеров

Рис. 10. конфигурируемый источник питания серии NV-Power

Рис. 11. Обзор DC/DC-преобразователей TDK-Lambda


ОБЗОРЫ

11

30 кДж/с. Это серии 402, 802, XR802, LC1202, 203, 303. Все источники пита-ния имеют вход быстрого включения, что позволяет пользователю начинать и останавливать заряд с помощью обыч-ного аналогового сигнала управления 0...10 В. Кроме того, все стандартные модели имеют управляющий интерфейс. Такие мощные источники питания нуж-даются в эффективном охлаждении. Выпускаются модели с воздушным или водяным охлаждением. Серии сертифи-цированы для применения в медицин-ском оборудовании. Для увеличения выходной мощности эти источники пи-тания можно включать параллельно.

Приведем для примера параметры самого мощного в этой линейке источ-ника серии 303 (рис. 9):

• Входное напряжение 480 В пере-менного тока, 3 фазы, 50 или 60 Гц;

• Средняя скорость заряда при но-минальном выходном напряжении 30 кДж/с;

• Пиковая скорость заряда при номинальном входном напряжении 37,5 кДж/с;

• Варианты номинального выходно-го напряжения: 1; 1,5; 2; 3; 4; 5; 6; 10; 15; 20; 30; 40 или 50 кВ. Выходное на-пряжение можно изменять от номиналь-ного значения до 0 В;

• Точность установки выходного на-пряжения 1%;

• Полярность выходного напряже-ния положительная или отрицательная, определяется клиентом при заказе;

• Корректор коэффициента мощно-сти;

• Коэффициент мощности >0,85;• Коэффициент полезного действия

>85%;• Охлаждение водяное, скорость по-

тока 7,6 л/мин;• Диапазон рабочих температур

5...45°C;• Диапазон температур хранения

-40...80°C;• Монтаж в 19”стойку;• Масса 87 кг.Наиболее часто эти источники пита-

ния применяются в промышленных или медицинских лазерах. Хотя рассматри-ваемые источники питания разработаны для функционирования с постоянным выходным током, их можно использо-вать как источник питания с постоян-ным выходным напряжением, для этого на выход необходимо подключить внеш-ний фильтрующий конденсатор.

Конфигурируемые полузаказные источники питания

Идея конфигурируемых полузаказ-ных источников питания заключается в том, что пользователь выбирает шасси нужной мощности и дополняет его DC/DC-преобразователями с заданными выходными напряжениями, предложен-

ными производителем. При таком соче-тании свойств стандартного и заказного источников питания достигается разу-мная цена, как у стандартного источ-ника питания, и соответствия потребно-стям заказчика, как у заказного.

Компания TDK-Lambda предлагает своим клиентам сразу несколько серий конфигурируемых полузаказных источ-ников питания:

• NV мощностью 175...200 Вт;• NV-Power мощностью 300, 350

или 960 Вт;• Vega мощностью 450, 650 или

900 Вт (AC/DC и DC/DC преобразо-ватели);

• Vega-Lite мощностью 550...900 Вт;• Alpha мощностью 400, 600, 1000

или 1500 Вт.Обзор полузаказных источников пи-

тания TDK-Lambda требует отдельной статьи. Здесь же мне хотелось бы позна-комить читателей с серией NV-Power (рис. 10), которую журнал EDN вклю-чил в список ста лучших инновацион-ных изделий 2008 года.

Источники питания NV-Power с цифровым управлением имеют в кон-струкции множество инноваций. Среди них – интегрированный трансформатор, микропроцессорное управление, муль-тирезонансная топология и т.д. Новый интегрированный трансформатор позво-ляет при уменьшенных на 20% габарит-ных размерах повысить КПД источни-ка на 30%. Цифровое управление дает возможность запрограммировать пара-метры управления преобразованием на-пряжения по желанию заказчика в соот-ветствии с конкретным применением.

В источниках питания серии NV-Power используется 8-битный микро-контроллер Atmel, заменяющий ком-параторы, операционные усилители и дискретные компоненты. Это позволи-ло сократить количество применяемых компонентов на 50%. Удельная мощ-ность изделий новой серии достигает 19 Вт/дюйм3. Модули имеют широкий вход переменного тока от 90 до 264 В.

Источники питания серии NV-350 обеспечивают 350 Вт выходной мощно-сти даже при снижении входного напря-

жения до 180 В, 660 Вт в непрерывном режиме при Uвх = 220 В и до 740 Вт пиковой мощности в течение 10 с. Поль-зователь может выбирать до 6 различ-ных выходов, размер модуля NV-350 составляет 40х96х275 мм. Модули NV-700 обеспечивают 700 Вт выходной мощности при снижении входного на-пряжения до 150 В, а в непрерывном режиме – 1150 Вт при Uвх = 220 В или до 1450 Вт пиковой мощности в течение 10 секунд. Целых восемь конфигуриру-емых модулей вписываются в габариты 40х125х275 мм.

Использование мультирезонансной топологии MRT и грамотная конструк-ция, учитывающая электромагнитную совместимость элементов и блоков, по-зволила достичь низкого уровня соз-даваемых помех по классу B и малого тока утечки на землю – всего 300 мкА, что соответствует требованиям стандар-тов для медицинской аппаратуры IEC/EN/UL60601-1. Применение техноло-гии «умножения эффективности» MEG позволило достичь одного из лучших для такого класса приборов значения КПД в 90%.

Все выходы конфигурируемого ис-точника питания развязаны друг от друга, могут работать на холостом ходу и снабжены сигнализацией о на-личии напряжения, а также отдельным управляющим входом включения/вы-ключения. На сайте компании имеет-ся специальный online-конфигуратор, позволяющий оперативно выбрать все параметры и опции источника питания и сразу отослать заказ на изготовление на заводе.

Источники питания серии NV-Power компании TDK-Lambda ориентированы на применение в медицинском оборудо-вании, серверах, оборудовании для обе-спечения безопасности.

DC/DC-преобразователи TDK-Lambda

Спектр выпускаемых компанией TDK-Lambda преобразователей посто-янного напряжения приведен на рис. 11. Среди них можно выделить следующие классы:

Рис. 12. Семейство компактных DC/DC-преобразователей CC-E

Рис. 13. Фильтры помех серии ma12/mX12 в корпусах на DIN-рейку


ОБЗОРЫ

12

Получение технической информации, заказ образцов, поставка –

e-mail: [email protected]

• DC/DC-преобразователи повы-шенной надежности формата «brick» для монтажа на печатную плату;

• DC/DC-преобразователи обще-го применения в стандартных корпусах 2”x1”, 2”x1,6”, 2”x2”;

• DC/DC-преобразователи компакт-ных размеров и повышенной функцио-нальности;

• DC/DC-преобразователи без изо-ляции вход-выход (Point-of-Load преоб-разователи).

Особый интерес, как всегда, пред-ставляют инновационные изделия с особыми свойствами. Это уже упомя-нутые DC/DC-преобразователи форма-та «brick» серий PH-F, PH-S, которые применяются совместно с AC/DC-модулями PFE для построения источни-ков питания повышенной надежности и функциональности.

Кроме того, следует выделить DC/DC-преобразователи серии CC-E (рис. 12). Их отличают сверхкомпакт-ные размеры, низкопрофильный корпус, наличие дистанционного управления. Выпускается целый ряд преобразова-телей мощностью 1,5; 3; 6; 10; 15 или 25 Вт. Эти изделия предназначены для применения в телекоммуникационном, измерительном и промышленном обо-рудовании. Имеются модели с одним или двумя выходами. Преобразовате-ли мощностью 10 Вт, например, могут иметь вход 5, 12, 24 или 48 В, а выход 3,3; 5; 12; 15; +/-12 или +/-15 В. Мо-дели с двумя выходами можно подклю-чить таким образом, чтобы получить 24 или 30 В соответственно.

Самые маломощные модели серии мощностью 1,5 Вт реализованы в корпу-се 16,5х16,6х8,5 мм, а модели 25 Вт – в корпусе 43,2х44,9х7,5 мм. Эти размеры значительно меньше, чем у аналогичных по мощности преобразователей в стан-дартных корпусах, что позволяет раз-работчику источника питания экономить место на плате, улучшить электромаг-нитную обстановку внутри прибора и по-строить более компактное устройство.

На выбор предлагаются три типа корпусов: типа SIP, типа DIP (монтаж

в отверстия) или типа SMT (монтаж на поверхность). Металлический корпус способствует снижению уровня излуча-емых помех и облегчает монтаж с по-мощью вакуумного захвата в процессе производства.

Преобразователи серии CC-E работа-ют при температуре окружающего воз-духа от -40 до 85°C и имеют электриче-скую прочность изоляции «вход-выход» 500 В переменного тока. Все модели имеют входы дистанционного включе-ния/выключения и подстройки выход-ного напряжения. Преобразователи се-рии CC-E выпускаются в соответствии с директивами RoHS и соответствуют тре-бованиям стандартов UL60950-1, CSA 60950-1 и EN60950-1.

Новые серии семейства CC-E мощ-ностью 15 и 30 Вт обладают дополни-тельными возможностями: модули мож-но включать в параллель, они снабжены защитой от перенапряжения. Использо-вание защищенного патентами материа-ла ферритовых сердечников позволило снизить потери и повысить КПД на 2% относительно предшествующих моделей CC-E, а также снизить требования к за-нимаемому объему на 6% для моделей 15 Вт и на 32% для моделей 30 Вт. Кро-ме того, модели этих мощностей теперь имеют защиту выхода от снижения на-пряжения, от перегрузки по току, сиг-нализацию о превышении выходного напряжения относительно заданного уровня, задержку включения.

Сетевые фильтры для монтажа на шасси или DIN-рейку с входным током от 1 до 1000 А

В номенклатуре TDK-Lambda имеет-ся широкий спектр фильтров (табл. 3). Они используются в однофазной сети для эффективного подавления высоко-вольтных выбросов напряжения, а так-же для подавления помех от источников питания и других импульсных схем вто-ричных цепей.

Выпускаются фильтры различного назначения: либо для подавления мощ-ных импульсов в сети, либо для сниже-ния уровня помех в широком диапазо-

не частот. Например, в серии MA12/MX12 вариант MA12 – первого типа, а MX12 – второго.

Максимальный ток утечки на землю фильтров серии MA12/MX12 (рис. 13) не более 1 мА при входном напряже-нии 250 В переменного тока часто-той 60 Гц. Сопротивление изоляции «вывод-основание» составляет не ме-нее 100 МОм для приложенного напря-жения 500 В постоянного тока в тече-ние 1 минуты, а напряжение изоляции «вывод-основание» составляет 2500 В переменного тока (1 мин).

Фильтры MA12/MX12 выпускаются в расчете на пять разных номинальных токов: 6, 10, 16, 20 или 30 А для ра-боты в диапазоне температур -40...85°С. Конструктивно они выполнены на ме-таллической основе с пластиковой за-щитной крышкой в одном типоразмере 50х90,5х40 мм. Монтаж возможен как на плату, так и на DIN-рейку, в послед-нем случае к обозначению добавляется суффикс DIN. Электрическое подклю-чение внешних цепей осуществляется с помощью винтового соединения.

Подробно модели фильтров TDK-Lambda рассмотрены в статье Е.Звонарева в этом номере журнала.

ЗаключениеАссортимент источников питания

TDK-Lambda чрезвычайно широк. Осо-бое внимание следует обратить на вы-сокотехнологичные, инновационные, а часто и уникальные для российского рынка изделия:

• Программируемые источники пита-ния ZUP или GEN для технологических установок и научного приборостроения;

• Высоковольтные источники пита-ния для промышленных или медицин-ских лазеров;

• Конфигурируемые источники пи-тания для промышленного, коммуника-ционного, контрольно-измерительного оборудования;

• Высоконадежные источники пи-тания HWS/HD, PFE, PH для обору-дования нефте- и газоперекачивающих станций и другого ответственного обо-рудования;

• Суперкомпактные DC/DC-пре-образователи CC-E универсального при-менения.

Компания КОМПЭЛ поддерживает на складе номенклатуру источников пи-тания TDK-Lambda, поставляет изделия TDK-Lambda под заказ, оказывает техни-ческую поддержку проектов заказчика. Информация на русском языке о продук-ции компании TDK-Lambda размещена на специализированном сайте по источ-никам питания http://ps.compel.ru.


ОБЗОРЫ

13

Основная масса источников пи-тания, выпускаемых европей-скими, американскими и ази-атскими производителями,

рассчитана на температуру выше -10°С. В силу низкого спроса на основных рынках сбыта (Юго-Восточная Азия, Европа, Северная Америка), источники питания для жестких условий эксплуа-тации не являются массовой продукци-ей, и их разработка и производство для большинства фирм-изготовителей явля-ется экономически невыгодными.

Но если для стран Азии, большей части Европы и Америки температуры ниже -10°С являются экстремальными, то даже для средней полосы России, не говоря уже про районы Крайнего Се-вера, такие условия являются нормой жизни. Поиск и выбор источника пи-тания для жестких условий эксплуата-ции – насущная проблема для любого российского разработчика, когда-либо занимавшегося проектированием аппа-ратуры для использования в неотапли-ваемых помещениях и на улице.

К источнику питания в таких усло-виях предъявляются более серьезные требования, чем к другим элементам электронного устройства. Отдельной проблемой является включение им-пульсного источника питания при отри-цательных температурах, что связано с особенностями его схемотехники.

В состав любого типового контролле-ра импульсного источника питания вхо-дит компаратор, служащий для управле-ния током на выходе преобразователя. Он имеет время невосприимчивости, рас-считываемое для нормальных условий эксплуатации (обычно около 100 нс). Оно необходимо для полноценного от-крытия МОП-транзистора с момента подачи на него управляющего сигна-ла и до момента измерения тока. Од-нако при низких рабочих температурах

(ниже -20°С), МОП-транзистор не успе-вает полностью открыться за это время, это явление связано с уменьшением под-вижности носителей заряда в полупро-воднике. Поскольку величина падения напряжения на МОП–транзисторе име-

ет тенденцию изменяться при различной температуре, может наблюдаться неточ-ность в ограничении тока, вплоть до полного отсутствия тока.

Ситуация усугубляется тем, что мно-гие современные источники питания имеют системы «мягкого старта». Как правило, эти системы построены на тер-мисторе с обратным температурным ко-эффициентом, включаемым во входную цепь. Такая схема способна вполне эф-фективно ограничивать пусковой ток, но при низких температурах термистор ограничивает ток сверх меры. При до-статочно низкой температуре ток через термистор будет ничтожно мал. В этом случае систему вообще невозможно включить.

Для того, чтобы запустить источник питания при отрицательных температу-рах, необходимо дать прибору прогреть-ся. Это может быть сделано посредством локального обогрева преобразователя до необходимой температуры при помо-щи внешнего источника тепла (мощно-го резистора), однако, эта мера может

существенно снизить КПД устройства в целом при низкой мощности источника питания. Кроме того, это отрицательно сказывается на надежности устройства.

Можно также попытаться запустить такой источник «вручную» – последо-вательно включить и выключить прибор несколько раз с интервалом в 2-3 секун-ды, попытаться запустить его при ми-нимально возможной нагрузке, но эти меры, конечно же, не подходят для про-мышленного использования.

В итоге наилучшим решением яв-

ляется использование приборов, па-раметры которых изначально преду-сматривают эксплуатацию при низких температурах.

Например, режим мягкого запуска, для которого используется термистор, служит большей частью для защиты от перенапряжения самого источника пи-тания в момент включения, в частности, емкостей на входе преобразователя, не рассчитанных на перенапряжения, воз-никающие при включении. Решением может являться полный отказ от исполь-зования термистора на входе и замена конденсаторов на более устойчивые к

Компания TDK-Lambda – один из ведущих производителей источников питания для жестких климатических условий. В статье описываются ли-нейки AC/DC-преобразователей HWS, HWS-HD и PFE с рабочим тем-пературным диапазоном от -40 до 100°С, выходным напряжением от 3,3 до 60 В и выходным током до 300 А.

Серия источников питания HWS вполне подойдет для использо-вания в центральной полосе России – производитель гарантиру-ет их запуск и работу при температурах от –10°С. Для более жест-ких условий крайнего Севера предназначена серия HWS-HD, диапазон рабочих температур которой начинается от –40°С. Но к жестким условиям относится не только холод, но и излишнее тепло. Источники питания серии PFE способны гарантированно работать при температурах до 100°С.

ИсточнИкИ пИтанИя для жесткИх условИй эксплуатацИИ

Дмитрий Еськин

Рис. 1. внешний вид источников электропита-ния серии HWS


ОБЗОРЫ

14

Таблица 1. параметры источников электропитания серии HWS

Модель Номинальное выход-ное напряжение, В

Диапазон регулировки выход-ного напряжения, В

Максимальный выходной ток, А

Уровень пульсаций на выходе, мВ КПД, %

HWS15-3/A 3,3 2,97...3,96 3 120 68

HWS30-3/A 3,3 2,97...3,96 6 120 70

HWS50-3/A 3,3 2,97...3,96 10 120 76

HWS100-3/A 3,3 2,97...3,96 20 120 78

HWS150-3/A 3,3 2,97...3,96 30 120 78

HWS15-5/A 5 4,0...6,0 3 120 77

HWS30-5/A 5 4,0...6,0 6 120 77

HWS50-5/A 5 4,0...6,0 10 120 82

HWS100-5/A 5 4,0...6,0 20 120 83

HWS150-5/A 5 4,0...6,0 30 120 83

HWS15-12/A 12 9,6...14,4 1,3 150 80

HWS30-12/A 12 9,6...14,4 2,5 150 81

HWS50-12/A 12 9,6...14,4 4,3 150 81

HWS100-12/A 12 9,6...14,4 8,5 150 83

HWS150-12/A 12 9,6...14,4 13 150 83

HWS15-15/A 15 12,0...18,0 1 150 80

HWS30-15/A 15 12,0...18,0 2 150 81

HWS50-15/A 15 12,0...18,0 3,5 150 81

HWS100-15/A 15 12,0...18,0 7 150 83

HWS150-15/A 15 12,0...18,0 10 150 83

HWS15-24/A 24 19,2...28,8 0,65 200 82

HWS30-24/A 24 19,2...28,8 1,3 200 83

HWS50-24/A 24 19,2...28,8 2,2 150 82

HWS100-24/A 24 19,2...28,8 4,5 150 84

HWS150-24/A 24 19,2...28,8 6,5 150 85

HWS15-48/A 48 38,4...52,8 0,33 200 80

HWS30-48/A 48 38,4...52,8 0,65 200 82

HWS50-48/A 48 38,4...52,8 1,1 200 83

HWS100-48/A 48 38,4...52,8 2,1 200 84

HWS150-48/A 48 38,4...52,8 3,3 200 85

Таблица 2. параметры источников электропитания серии HWS-HD

Модель Номинальное выходное напряжение, В

Диапазон регулировки выходного напряжения, В



HWS50-3/HD 3,3 2,97...3,96 10 120 76

HWS100-3/HD 3,3 2,97...3,96 20 120 78

HWS150-3/HD 3,3 2,97...3,96 30 120 78

HWS300-3/HD 3,3 2,64...3,96 60 120 74

HWS600-3/HD 3,3 2,64...3,96 120 120 75

HWS1000-3/HD 3,3 2,64...3,96 200 120 71

HWS1500-3/HD 3,3 2,4...3,96 300 150 72

HWS50-5/HD 5 4,0...6,0 10 120 82

HWS100-5/HD 5 4,0...6,0 20 120 83

HWS150-5/HD 5 4,0...6,0 30 120 83

HWS300-5/HD 5 4,0...6,0 60 120 79

HWS600-5/HD 5 4,0...6,0 120 120 80

HWS1000-5/HD 5 4,0...6,0 200 120 76

HWS1500-5/HD 5 4,0...6,0 300 150 77

HWS1000-6/HD 6 4,8...7,2 167 150 79

HWS1500-6/HD 6 4,8...7,2 250 150 79

HWS1000-7/HD 6 6,0...9,0 134 150 80

HWS1500-7/HD 6 6,0...9,0 200 150 81

HWS50-12/HD 12 9,6...14,4 4,3 150 81

HWS100-12/HD 12 9,6...14,4 8,5 150 83

HWS150-12/HD 12 9,6...14,4 13 150 83

HWS300-12/HD 12 9,6...14,4 27 150 80

HWS600-12/HD 12 9,6...14,4 53 150 80

HWS1000-12/HD 12 9,6...14,4 88 150 82


ОБЗОРЫ

15

перенапряжению, но при этом – более дорогие.

Введение в схему дополнительных элементов термоконтроля и термоком-пенсации также поможет решить воз-никающие при запуске и эксплуатации проблемы.

Все эти задачи уже решены в спе-циализированных источниках питания, разработанных с учетом эксплуатации в условиях низких температур.

Многие источники питания одного из ведущих мировых производителей, компании TDK-Lambda, разработаны специально для эксплуатации в услови-ях с низкой температурой окружающей среды. Серия источников питания HWS вполне подойдет для использования в центральной полосе России – произво-дитель гарантирует их запуск и работу при температурах от -10°С. Для более жестких условий крайнего Севера пред-назначена серия HWS-HD, диапазон рабочих температур которой начинается от -40°С.

Но к жестким условиям относится не только холод, но и излишнее тепло. Ис-точники питания серии PFE способны гарантированно работать при темпера-турах основания модуля до 100°С.

Источники питания для монтажа на шасси или DIN-рейку

Источники электропитания серии HWS/HD (рис. 1) выпускаются в широ-ком диапазоне мощностей (15...1500 Вт)

и напряжений (3,3...48 В) (табл. 1, 2). Рассматриваемые приборы являются очень неприхотливыми в отношении требований к качеству питающей сети. Допустимое входное напряжение лежит в диапазоне от 85 до 265 В переменного тока и 120...370 В при питании от сети постоянного тока. В случае если вход-ное напряжение является переменным, его частота должна лежать в границах 47...63 Гц.

Способность выдерживать воздей-ствие неблагоприятных внешних факто-

ров обеспечивается защитным покрыти-ем обеих сторон печатной платы. Модули соответствуют требованиям военно-го стандарта MIL-STD-810F (Military Standard, Environmental Test Methods and Engineering Guidelines) по устой-чивости аппаратуры к воздействию ви-брации и механических ударов.

Источники серии HWS могут ис-пользоваться в любом оборудовании, требующем высоконадежного электро-питания, но особенно актуальны для применения в оборудовании автома-





HWS1500-12/HD 12 9,6...14,4 125 150 82

HWS50-15/HD 15 12,0...18,0 3,5 150 81

HWS100-15/HD 15 12,0...18,0 7 150 83

HWS150-15/HD 15 12,0...18,0 10 150 83

HWS300-15/HD 15 12,0...18,0 22 150 80

HWS600-15/HD 15 12,0...18,0 43 150 81

HWS1000-15/HD 15 12,0...18,0 70 150 83

HWS1500-15/HD 15 12,0...18,0 100 150 83

HWS50-24/HD 24 19,2...28,8 2,2 150 82

HWS100-24/HD 24 19,2...28,8 4,5 150 84

HWS150-24/HD 24 19,2...28,8 6,5 150 85

HWS300-24/HD 24 19,2...28,8 14 150 82

HWS600-24/HD 24 19,2...28,8 27 150 82

HWS1000-24/HD 24 19,2...28,8 46 150 85

HWS1500-24/HD 24 19,2...28,8 65 200 84

HWS1000-36/HD 36 28,8...43,2 30,7 200 85

HWS1500-36/HD 36 28,8...43,2 42 200 84

HWS50-48/HD 48 38.4...52,8 1,1 200 83

HWS100-48/HD 48 38,4...52,8 2,1 200 84

HWS150-48/HD 48 38,4...52,8 3,3 200 85

HWS300-48/HD 48 38,4...52,8 7 350 82

HWS600-48/HD 48 38,4...52,8 13 350 83

HWS1000-48/HD 48 38,4...52,8 28 200 86

HWS1500-48/HD 48 38,4...52,8 32 200 86

HWS1000-60/HD 60 48,0...66,0 18,4 400 85

HWS1500-60/HD 60 48,0...66,0 25,6 400 86

Таблица 2. параметры источников электропитания серии HWS-HD (окончание)

Рис. 2. схема установки источника электропитания серии HWS на DIN-рейку при помощи DIN rail bracket


ОБЗОРЫ

16



Рис. 3. внешний вид источника электропитания серии PFE

тизации производственных процессов, испытательном и измерительном обо-рудовании, медицинской аппаратуре, аппаратуре средств связи и уличных большеформатных системах отображе-ния информации.

Все приборы этой серии без каких-либо трудностей могут быть установлены на шасси. Для установки на DIN-рейку требуется специальные держатели (DIN rail bracket). Предлагаются держатели трех типоразмеров. Для крепления при-боров серий HWS15 и HWS30 приме-няется держатель типоразмера DIN-01; HWS50 – DIN-02; HWS80, HWS100 и HWS150 – DIN-03. Устанавливаемый

Таблица 3. параметры источников электропитания серии PFE



Максимальный выходной ток, А КПД, %

PFE300-12 12 9,6...14,4 25 81

PFE500-12 12 9,6...14,4 33 82

PFE500-12 12 9,6...14,4 42 81

PFE1000-12 12 9,6...14,4 60 80

PFE300-28 28 22,4...33,6 10,8 83

PFE500-28 28 22,4...33,6 18 84

PFE500-28 28 22,4...33,6 18 84

PFE1000-28 28 22,4...33,6 36 84

PFE300-48 48 38,4...57,6 6,3 84

PFE500-48 48 38,4...57,6 10,5 84

PFE500-48 48 38,4...57,6 10,5 84

PFE1000-48 48 38,4...57,6 21 84

PFE700-48 51 - 14 86

прибор жестко закрепляется в держа-теле, а затем устанавливается на DIN-рейку (рис. 2).

Модули питания для создания высоко-надежных источников

Серия источников электропитания PFE (рис. 3) представляет собой AC/DC-преобразователь в формате full-brick. Номинал выходных мощностей лежит в диапазоне от 300 до 1000 Вт.

Ряд выходных напряжений состав-ляет 12, 28, 48 или 51 В, имеется воз-можность регулировки в диапазоне бо-лее чем ±20% от номинального значения выходного напряжения.

Нестабильность по напряжению и току составляет не более 0,4%. Диа-пазон входных напряжений лежит в пределах от 85 до 265 В переменно-го тока частотой 47...440 Гц. Благо-даря встроенной функции активного распределения тока нагрузки возмож-но параллельное подключение до ше-сти модулей, что позволяет увеличить суммарную мощность и обеспечить ре-зервирование питания. Также допу-скается последовательное включение модулей.

Модули PFE имеют активную кор-рекцию коэффициента мощности, элек-трическую прочность гальванической развязки «вход-выход» 3 кВ и защиту от импульсного перенапряжения до 6 кВ, снабжены защитой от перенапряжения, перегрузки по току и перегреву.

Приборы данной серии обладают малыми габаритами и очень высокой удельной мощностью. Низкий профиль приборов позволяет устанавливать их прямо на печатную плату и использо-вать в малогабаритной аппаратуре. Для обеспечения необходимого отвода тепла достаточно установить прибор на радиа-тор. Максимальная выходная мощность в 700 Вт модулей PFE700 может быть обеспечена при температуре окружаю-щей среды до 100°С, что делает прибор незаменимым там, где обычные источ-ники электропитания оказываются не-работоспособными.

Все рассмотренные приборы соот-ветствуют требованиям стандарта SEMI F47, определяющего уровень чувстви-тельности прибора к качеству питаю-щего напряжения, в частности, – к его кратковременным провалам.

ЗаключениеПодводя итоги, можно смело сказать,

что источники электропитания TDK-Lambda являются надежными изделия-ми с высокими показателями удельной мощности и КПД, и могут найти широ-кое применение в российских климати-ческих условиях. Гарантия на приборы серии PFE составляет два года, серии HWS-HD – пять лет, а для серии HWS гарантия и вовсе пожизненная.


ОБЗОРЫ

17

Преобразователи AC/DC для монтажа на DIN-рейку чаще всего применяются в систе-мах промышленной автома-

тики. Компания TDK-Lambda выпуска-ет три серии высокоэффективных AC/DC-преобразователей этого типа (DPP, DLP и DSP) с выходной мощностью от 7,5 до 480 Вт. Сравнительная диаграм-ма выходных мощностей серий для про-мышленных применений с монтажом на DIN-рейку показана на рисунке 1. Мо-дуль DLP PU предназначен для созда-ния горячего резерва из двух источников питания (ИП) с выходным напряжени-ем 24 В и максимальным током до 20 А на каждый AC/DC-преобразователь.

Низкопрофильная серия DSP с выходной мощностью 7,5...100 Вт

AC/DC-преобразователи низкопро-фильной серии DSP с выходными мощ-ностями от 7,5 до 100 Вт (выходные на-пряжения от 5 до 24 В) имеют высоту пластикового корпуса всего 56 мм. Пре-образователи этой серии предназначены для установки в строительных шкафах, в системах безопасности и противопо-жарной защиты, системах управления освещением. Двойная изоляция (класс II по классификации UL1310, заземле-ние разъема не требуется), полный ди-апазон входных напряжений от 90 до 264 В переменного тока или от 120 до 370 В постоянного тока, широкий ди-апазон рабочих температур от -25 до 71°С (на полной мощности – до 61°С), комплекс защит от перегрузки по току и от перенапряжения, универсальный ряд выходных напряжений 5, 12, 15 и 24 В позволяют применять эти ИП в си-стемах промышленной автоматизации и инженерных сетях. Наличие встро-енных светодиодных индикаторов обе-спечивает визуальный контроль работо-

способности AC/DC-преобразователей этой серии. Основные параметры ИП серии DSP сведены в таблицу 1. Гаран-

тийный срок эксплуатации этих конвер-теров составляет 2 года.

Серия DLP с выходной мощностью от 75 до 240 Вт

Серия DLP включает в себя AC/DC-преобразователи в металлическом корпусе с выходным напряжением 24 В для диапазона мощности 75...240 Вт.

Для модулей этой серии производитель дает повышенный срок гарантии 3 года. Эти преобразователи предназначены для питания систем управления двига-телями в промышленных системах авто-матики и измерительного оборудования. Испытательное напряжение изоляции между входом и выходом составляет 3000 В по переменному току (см. табли-ца 2). На рисунке 2 показаны зависимо-сти выходной мощности от температуры

окружающей среды для серии DLP. Из этих графиков следует, что для работы в полном диапазоне положительных ра-бочих температур (до 60°С) необходимо иметь запас по мощности. Самый луч-ший вариант – снимать с преобразова-телей только 60% от максимально до-пустимой мощности. Преобразователи этой серии обладают защитой от пере-

Монтаж на DIN-рейку – один из наиболее распространенных стандартов монтажа в промышленной автоматике. Источники питания, выпускаемые компанией TDK-Lambda под этот стандарт, имеют выходную мощность от 7,5 до 480 Вт и диапазон выходных напряжений от 5 до 48 В. Помимо ис-точников питания, компания выпускает для этого типа монтажа сетевые фильтры.

AC/DC-преобразователи низкопрофильной серии DSP име-ют высоту пластикового корпуса всего 56 мм и предназначены для установки в строительных шкафах, в системах безопасности и противопожарной защиты, системах управления освещени-ем. Преобразователи серии DLP в металлическом корпусе с вы-ходным напряжением 24 В предназначены для питания систем управления двигателями в промышленных системах автоматики и измерительного оборудования. Серия DPP имеет самую широ-кую номенклатуру как по количеству наименований, так и по ди-апазону выходных мощностей.

ИсточнИкИ пИтанИя И сетевые фИльтры для монтажа на DIN-рейку

Евгений Звонарев (КОМПЭЛ)

Рис. 1. диаграмма выходных мощностей AC/DC-преобразователей TDK-LAMBDA для монтажа на DIN-рейку


ОБЗОРЫ

18

грузки по току (автоматический пере-запуск), защитой от перенапряжения с автоматическим отключением при до-стижении выходным напряжением кон-кретного максимально допустимого зна-чения.

AC/DC-преобразователи серии DPP с выходной мощностью от 15 до 480 Вт

Серия DPP имеет самую широкую номенклатуру AC/DC-преобразователей для монтажа на DIN-рейку как по коли-честву наименований, так и по диапа-зону выходных мощностей. Основные параметры модулей этой серии сведены

в таблицу 3. Преобразователи рассчита-ны на выходные напряжения 5, 12, 15, 24 или 48 В и имеют широкий диапазон входных напряжений. Выходные мощ-

Таблица 1. параметры AC/DC-преобразователей серии DSP фирмы TDK-LAMBDA

Наименование Uвых, ВДиапазон регули-ровки выходного напряжения, В

Ток нагрузки, А Выходная мощ-ность, Вт

КПД (типовое значение), %

Диапазон рабо-чих температур,

°С DSP10-5 5 5...5,5 1,5 7,5 74

-25...71

DSP10-12 12 12...14 0,83 10,0 78

DSP10-15 15 13,5...16,5 0,67 10,1 78

DSP10-24 24 24...28 0,42 10,1 80

DSP30-5 5 5...5,5 3,0 15,0 80

DSP30-12 12 12...14 2,10 25,2 84

DSP30-15 15 13,5...16,5 2,00 30,0 85

DSP30-24 24 24...28 1,3 31,2 86

DSP60-5 5 5...5,5 7,00 35 80

DSP60-12 12 12...14 4,50 54,0 84

DSP60-15 15 13,5...16,5 4,00 60,0 85

DSP60-24 24 24...28 2,5 60,0 86

DSP100-12 12 12...14 6,00 72,0 82

DSP100-15 15 13,5...16,5 5,00 75,0 85

DSP100-24 24 24...28 4,20 100,8 85

ности серии DPP: 15, 30, 50, 100 или 480 Вт. Для некоторых модулей этой се-рии допустимо параллельное включение до трех модулей для увеличения вы-ходной мощности. Модули этой серии на 480 Вт обеспечивают очень высокий КПД преобразования 89...91% (см. та-блицу 3), что особенно важно именно для больших выходных мощностей. AC/DC-преобразователи серии DPP с выходной мощностью 480 Вт выпуска-ются с однофазным и трехфазным вхо-дом (наименования см. в таблице 3). Диапазон рабочих температур для се-рий DPP15 – DPP100 от -10 до 71°С, для выходных мощностей от 120 до 480 Вт – от -25 до 71°С. Все модели имеют светодиодную индикацию (крас-ный и зеленый светодиод для контро-ля уровней выходного напряжения). Гарантия на модульные источники пи-тания серии DPP составляет два года. Основные сегменты рынка и области применения серии DPP: промышленные системы с электроприводом, управление технологическими процессами в про-мышленной автоматике, испытательное и измерительное оборудование.

DLP-PU – блок для резервирования источников питания на 24 В

Для горячего резервирования шины питания с напряжением 24 В компания

Таблица 2. параметры AC/DC-преобразователей серии DLP фирмы TDK-LAMBDA

Наименование Uвых, ВДиапазон регули-ровки выходного напряжения, В

Ток нагрузки, А Выходная мощ-ность, Вт


Диапазон рабочих температур, °С

DLP75-24-1/E

24

21,6...28,0 3,1 75 83

-10...60

DLP75-24-1/C2EJ – 2,5 60 83

DLP100-24-1/E 21,6...28,0 4,1 98,4 85

DLP100-24-1/C2EJ – 3,7 88,8 85

DLP120-24-1/E 21,6...28,0 5,0 120 85

DLP180-24-1/E 21,6...28,0 7,5 180 87

DLP240-24-1/E 21,6...28,0 10,0 240 86

Рис. 2. Зависимости выходной мощности от температуры окружающей среды для серии DLP

Рис. 3. упрощенная схема включения мо-дуля DLP-PU для резервирования AC/DC-преобразователей


ОБЗОРЫ

19

Таблица 4. однофазные сетевые фильтры на DIN-рейку серий MC12, MZ12, MA12 и MX12 TDK-LAMBDA

Наименование Внешний вид Номинальный ток, A Диапазон рабочих температур, °С Свойства

MC1206DIN 6

-25...85Эффективное подавление низ-кочастотных помех

MC1210DIN 10

MC1216DIN 16

MC1220DIN 20

MC1230DIN 30

MZ1206DIN 6

-25...85Эффективное подавление им-пульсных помех

MZ1210DIN 10

MZ1216DIN 16

MZ1220DIN 20

MZ1230DIN 30

MA1206DIN 6

-40...85Эффективное подавление низкочастотных помех в полосе частот до 500 кГц

MA1210DIN 10

MA1216DIN 16

MA1220DIN 20

MA1230DIN 30

MX1206DIN 6

-40...85Эффективное подавление помех в широкой полосе частот до 30 МГц

MX1210DIN 10

MX1216DIN 16

MX1220DIN 20

MX1230DIN 30

Таблица 3. параметры AC/DC-преобразователей серии DPP фирмы TDK-LAMBDA

Наименование Внешний вид Uвых, В

Диапазон регулировки

выходного на-пряжения, В

Ток нагрузки А Выходная мощность, Вт


Диапазон рабочих

температур,°С

DPP15-24 24 22,5...28,5 0,63 15 80

-10...71

DPP25-5 5 5,0...6,0 5,0 25 78

DPP30-12 12 9,9...12,1 2,530

82

DPP30-24 24 22,5...28,5 1,3 84

DPP50-15 15 11,9...15,1 3,4

50

85

DPP50-24 24 22,5...28,5 2,1 86

DPP50-48 48 48...56 1,05 87

DPP100-24 24 22,5...28,5 4,2 100 87

DPP120-12 12 11,4...14,5 10

120

84

-25...71

DPP120-24 24 22,5...28,5 5 86

DPP120-48 48 45...55 2,5 87

DPP240-24 24 22,5...28,5 10

240

89

DPP240-48 48 47...56 5 90

DPP480-24-1* 24 22,5...28,5 20

480

89

-25...71

DPP480-48-1* 48 47...56 10 90

DPP480-24-3** 24 22,5...28,5 20 90

DPP480-48-3** 48 47...56 10 91

Примечания:* – AC/DC-преобразователи с однофазным входом** – AC/DC-преобразователи с трехфазным входом


ОБЗОРЫ

20



Рис. 4. структурная схема модуля DLP-PU для резервирования источников питания на 24 в

TDK-Lambda выпускает модули DLP-PU. На рисунке 3 показана упрощен-ная схема включения этого модуля и двух ИП.

Контроллер DLP-PU содержит си-ловые диоды с максимальным током до 20 А, установленные на мощные ради-аторы, и встроенные реле, с помощью которых можно реализовать функции аварийного отключения, мониторин-га и сигнализации. Модуль имеет два

входа для подключения ИП, диапазон рабочих температур от -10 до 70°С. На рисунке 4 показана структурная схема модуля для резервирования DLP-PU. На передней панели модуля установ-лены индикаторные светодиоды, ин-формирующие о режиме работы под-ключенных AC/DC-преобразователей. Сигналы тревоги «сигнал А» и «сигнал В» позволяют передать информацию о некорректной работе любого источни-

ка питания устройству управления для принятия необходимых мер по устране-нию возникшей неисправности.

Сетевые фильтры для монтажа на DIN-рейку

Вопрос качества напряжения пита-ния в сетях промышленной автомати-ки актуален всегда. Мощные помехи создают частотные преобразователи, сварочные аппараты и устройства электропривода. Отсутствие сетевого фильтра может повредить дорогую ап-паратуру, цена которой несоизмерима со стоимостью устройств для помехо-подавления. Компания TDK-Lambda выпускает несколько серий сетевых фильтров для монтажа на DIN-рейку для эффективного подавления низ-кочастотных и импульсных помех. Основные параметры и отличительные особенности этих фильтров сведены в таблицу 4.

Однофазные сетевые фильтры TDK-LAMBDA рассчитаны на максимальные токи 6, 10, 16, 20 и 30 А. Удобное под-ключение проводников с помощью не-выпадающих винтов, закрывающихся защитной прозрачной крышкой обе-спечивает быстрый и удобный монтаж, а также защиту от случайного прикос-новения к токоведущим контактам. Та-блица 4 поможет разработчику сориен-тироваться в выборе правильной серии помехоподавляющего фильтра и надеж-но защитить дорогую технику от шумов, импульсных помех и перенапряжений по цепям питания.

ЗаключениеВысокая надежность источников пи-

тания TDK-Lambda, в том числе – рас-смотренных в статье источников для монтажа на DIN-рейку, является глав-ной отличительной особенностью про-дукции этой компании. Вся продукция соответствует международным стандар-там по электрической безопасности и электромагнитной совместимости, что подтверждено сертификатами UL, CE, TUV, CSA.

Более подробную информацию о рассмотренных в статье источниках пи-тания можно также найти на сайте про-изводителя TDK-LAMBDA www.tdk-lambda.com или на специализированном сайте по источникам питания http://ps.compel.ru.


ОБЗОРЫ

21

Источники питания (ИП) от-крытого исполнения часто используются в качестве ком-понентных источников пи-

тания в промышленном оборудовании, блоках автоматики, радиопередающих станциях, в системах охраны и безопас-ности, а также в торговой электронике. Поскольку корпуса перечисленного обо-рудования отвечают требованиям экс-плуатационной безопасности, ИП осво-бождаются от таких требований и могут быть более дешевыми, зачастую пред-ставляя собой печатную плату с крепеж-ными отверстиями. В этом – причина их высокой востребованности на рынке.

Компания TDK-Lambda не могла обойти вниманием данный сегмент при-менений.

Среди преобразователей открытого типа, выпускаемых компанией – серии ZPSA, ZWD, KPS, HWS, MTW, RTW.

Краткий обзор основных линеек источников питания открытого исполнения

Серия ZPSA – источники открыто-го исполнения для монтажа на печат-ной плате с выходной мощностью 20,

40 и 60 Вт (рис. 1). Они отличаются очень низким профилем (20 мм для 20-ваттных моделей и 27 мм – для 40- и 60-ваттных) и возможностью обеспечи-вать пиковые токи выше номинальных на 20% в течение 20-30 секунд.

Серия ZWD – ИП с двумя незави-симыми выходами и активным коррек-тором коэффициента мощности, способ-ные отдавать пиковую мощность 200% (рис. 2).

Как видно из рисунка 3, KPSA – это источники для PCB-монтажа, напо-минающие ZPSA, низкомощные и, соот-ветственно, более компактные.

ИП известной серии HWS можно заказать в открытом исполнении Open Frame с мощностями от 15 до 150 ватт (рис. 4).

Источники питания серии ZWS мож-но заказать в исполнении Open Frame с мощностями от 50 до 150 ватт.

MTW – серия источников питания с тремя выходами, мощностями 15, 30 и 60 ватт и гарантийным сроком три года (рис. 5).

Серия RTW – ИП с особо низким профилем, которые также изготавлива-ются в закрытом и открытом исполнени-ях, имеют довольно широкий диапазон

подстройки выходного напряжения, ак-тивный ККМ и пять лет гарантии.

Новые модули EFE300 и EFE400В 2008 году на рынке появил-

ся новый продукт, ставший настоя-щим прорывом в области АС/DC-преобразователей. Главной идеей было создание такого ИП, который мог бы

В 2008 году линейка источников питания открытого исполнения про-изводства TDK-Lambda пополнилась сериями EFE300 и EFE400 с цифровым управлением. Они отдают нагрузке 300 и 400 Вт непрерывной мощности, со-ответственно. Их миниатюрные габариты и улучшенные технические харак-теристики позволяют успешно использовать новые источники питания в та-ких ответственных применениях, как медицинские, сетевые, измерительные и охранные системы.

В 2008 году на рынке появился новый источник питания повы-шенной эффективности в открытом исполнении производства TDK-Lambda – серия EFE300 и EFE400. Главной идеей было соз-дание ИП, который мог бы уместиться в сверхмалом объеме в корпусах медицинских, сетевых, измерительных, охранных и других систем. В основе преобразователя EFE лежит резонанс-ная топология, а управление преобразованием осуществляется микроконтроллером.

Рис. 1. Источники питания серии ZPSA Рис. 2. Источники питания серии ZWD Рис. 3. Источники питания серии KPSA

ИсточнИкИ пИтанИя открытого ИсполненИя

Евгений Рабинович (TDK-Lambda)


ОБЗОРЫ

22

уместиться в сверхмалом объеме в кор-пусах медицинских, сетевых, измери-тельных, охранных и других систем. Появившийся в результате ИП – на-много компактнее, надежнее, экономич-нее своих предшественников.

Речь идет о новой серии EFE300 и EFE400 с цифровой схемой контроля.

Модуль EFE300 отдает нагрузке 300 Вт непрерывной мощности и 400 Вт пиковой мощности и имеет выходы 12 В/25 А или 24 В/12,5 А. EFE400 отдает 400 Вт в обычном режиме и 530 Вт – в пи-ковом. Его выходы имеют номиналы 12 В/33,3 А или 24 В/16,7 А. Эти мо-дели могут быть запрограммированы на нестандартные напряжения систем за-казчика. Возможна комплектация до-полнительным выходом 12 В/0,25 А для охлаждающего вентилятора. Все модели работают от сети переменного тока диа-пазона 90...264 В, имеют активный кор-ректор коэффициента мощности.

Такие характеристики EFE пред-полагают нестандартную тополо-гию, представленную на рис. 6. Стан-дартные источники данной мощности обычно представляют собой AC/DC-преобразователь, осуществляющий кор-рекцию коэффициента мощности и то-пологию Forward для преобразования DC/DC (и топологию типа BOOST). В основе преобразователя EFE лежит резонансная топология. По внешнему виду схема почти ничем не отличается от обычной полумостовой, но регулиро-вание осуществляется не по широтно-импульсному принципу, а по частотно-

импульсному. Дополнительная емкость (на блок-схеме не показана), включен-ная последовательно с первичной об-моткой трансформатора, создает коле-бательный контур. В зависимости от режима работы переключение MOSFET-транзистора осуществляется в диапазо-не от 200 до 700 кГц. Эти частоты ле-жат за пределами резонансных и дают возможность изменять напряжение, воз-никающее в первичной обмотке транс-форматора. Во вторичной цепи источ-ником напряжения являются вторичные обмотки, которые работают поперемен-но. Это напряжение, пропорциональное падению напряжения в первичной цепи, фильтруется и подается на выходные клеммы ИП. (EFE способен запускать-ся и без нагрузки, т.к. схема питания контроллера не зависит от тока, потре-бляемого нагрузкой).

Управление коммутацией осущест-вляется не стандартным драйвером-контроллером, а программируе-мым микроконтроллером. В модулях EFE используется микроконтроллер AT90PWM2B компании ATMEL. Это 8-битный контроллер, построенный по архитектуре RISC и имеющий 512 байт внутрисистемной памяти SRAM, столько же EEROM-памяти, а так-же 8 кБ флэш-памяти. Его процессор-ный блок (CPU) работает на частоте 16 МГц. Контроллер имеет 11 входов для 10-битного АЦП-преобразования, два дифференцирующих канала для осуществления программируемого пред-варительного усиления, один канал для ЦАП-преобразования. Микросхема так-же имеет два независимых выходных канала для 8-битного и 16-битного фор-мирования сигнала ШИМ. Встроенная схема формирования сигнала позволяет не только изменять его фазу, но и уста-навливать его частоту, что и дает воз-можность осуществлять частотное регу-лирование.

Чтобы добиться АЦП-преобразования достаточно большого разрешения, за-меры состояния выхода осуществляют-ся с частотой около 80 кГц. Возникает вопрос: как же может осуществляться управление, когда коммутация уже до-стигает упомянутых 200...700 кГц? Дело в том, что схема регулирования постро-ена не по типу Peak Current Control, когда обратная связь по току и напря-жению определяет скважность каж-дого цикла сигнала ШИМ, а по типу Average Voltage Control. Данный тип управления основан на обратной связи по усредненному значению напряжения в выходном каскаде и уже не впервые применяется именно в резонансных то-пологиях.

Напряжение, пропорциональное вы-ходному, поступает на один из АЦП-каналов контроллера от источника, обо-значенного на схеме как Primary supply.

Рис. 4. Источники питания серии HWS открытого и закрытого исполнения

Рис. 5. Источники питания серии MTW исполнения PCB

Рис. 6. Блок-схема источника питания EFE300 с цифровым управлением на базе микроконтроллера AT90PWM2B (ATMEL)


ОБЗОРЫ

23

Это гальванически развязанный источ-ник с обмотками, намотанными на сер-дечнике основного трансформатора. Та-кое решение экономит место на плате и стоимость за счет отсутствия оптронной развязки.

Защита от перенапряжения осу-ществляется аналоговой схемой типа Clamping, сигнал от которой затем по-дается на микроконтроллер и в случае перенапряжения переводит источник в состояние «ВЫКЛ».

Защита от перегрева представляет собой четыре термодатчика, которые подают сигнал о перегреве на один из аналоговых каналов «вх/вых» микро-схемы.

Контроллер также постоянно отсле-живает значения напряжения на вы-ходе ККМ и ток в контуре полумоста (Vboost и Isense на схеме). Эти зна-чения дают возможность знать, како-ва мощность, отдаваемая источником в каждый момент времени. Если реги-стрируется мощность в пределах 133% от номинальной мощности, ИП продол-жает работать, но при этом включается внутренний таймер, который при превы-шении допустимого интервала времени (как правило, 10 секунд) подает сигнал о прекращении подачи импульсов на от-крытие транзисторных ключей и пере-водит источник в состояние временного отключения. Таким образом обеспечива-ется работа преобразователя в режиме пиковой нагрузки без опасности выхода из строя каких либо активно греющихся компонентов.

В технике транзисторного переклю-чения используется принцип переключе-ния при нуле напряжения (ZVS – zero voltage switching). Когда ток протека-ет через верхний (на схеме) транзистор, напряжение между стоком и истоком близко к нулю. При запирании ключа ток не исчезает мгновенно из-за энергии, накопленной в индуктивности первич-ной обмотки. Напряжение в ней меняет свою полярность. При этом напряжение на истоке падает и может стать отрица-тельным по отношению к истоку ниж-него транзистора. Через внутренний диод, направленный от истока к стоку, течет кратковременный ток, и эта раз-ность потенциалов не будет больше, чем 0,5 В. Таким образом, на момент откры-тия нижнего транзистора на его стоке создается напряжение, очень близкое к нулю, и при этих условиях через него начинает течь ток. Поведение напряже-ния и тока транзистора можно видеть на экране осциллографа (рис. 7).

Еще один важный момент состоит в том, что использование микроконтролле-ра обеспечивает очень стабильный «мерт-вый период» – время между закрытием первого транзистора и открытием вто-рого. Отклонения от нормы составляют всего несколько наносекунд, в то время

как в аналоговых схемах это может со-ставлять несколько десятков наносекунд при тех же частотах. А это очень важно для стабильности режима «мягкого пере-ключения» и для предотвращения корот-ких замыканий при коммутации.

Понятно, что применение переключе-ния при нулевом напряжении позволяет существенно снизить потери мощности на коммутационных ключах и на несколько процентов повысить КПД источника.

В целом, применение микроконтрол-лера снизило количество элементов на 25%. Это позволило увеличить надеж-ность, уменьшить вес и размер и до-стичь удельной мощности в 16 Вт/дюйм3 (1,01 Вт/см3) в номинальном ре-жиме и 22 Вт/дюйм3 (1,34 Вт/см3) в пиковом режиме.

Кроме того, благодаря специальным алгоритмам программы микроконтрол-лера осуществляется точное слежение за аварийными ситуациями и предот-вращение перенапряжения устройства.

Стандартная аналоговая схема контроля очень чувствительна к воз-действию кондуктивных шумов. Их устранение – очень нелегкая задача, требующая не только опыта, но и инже-нерной интуиции. Поэтому отсутствие аналоговой схемы и осуществление кон-троля «внутри» микроконтроллера су-щественно повышает устойчивость ИП к помехам.

Еще одно оригинальное решение со-стоит в том, как работает схема пита-ния охлаждающего вентилятора (это опциональная добавка в серии EFE). После долгих обсуждений было реше-но применить схему управления с сен-сорами температуры, обеспечиваю-щую температурно-зависимую скорость вращения, а не зависимую от тока на-грузки, как в некоторых других сери-ях источников питания TDK-Lambda. В условиях динамических нагрузок, в которых источник может найти приме-нение, данное решение обеспечивает бо-

Рис. 8. кривые спектра кондуктивных электромагнитных помех источника питания EFE300

Рис. 7. кривые тока и напряжения на транзисторах источника питания EFE300. переключение при нуле напряжения


ОБЗОРЫ

24



лее благоприятные характеристики аку-стических шумов.

В устройстве также используется об-новленная конструкция трансформатора. Решено применить сдвоенный сердечник, вместо двух отдельных, применявшихся в подобных топологиях ранее. Вторич-ные обмотки на нем намотаны на двух симметричных раздельных плечах, а первичная обмотка – вокруг них сверху. В результате длина провода первичной обмотки существенно сокращена, поте-ри в меди стали меньше, как и потери в стали. Индуктивность рассеяния уве-личилась, но она играет положительную роль при режимах, близких к короткому замыканию. Зато, благодаря такой кон-струкции, было выиграно 2 мм высоты, что для источников открытого испол-нения очень ценно. В целом эффектив-ность трансформатора выросла на 1%.

Источники питания серии EFE до-ступны в полностью открытом исполне-нии, открытые на L- платформе, в за-крытом корпусе с вентилятором и без вентилятора, а также в медицинском ис-полнении (EFE300М и EFE400М).

Все модели отвечают стандартам электробезопасности IEC/EN/UL/CSA 60950-1, требованиям Европейских Директив (СЕ) и стандартам IEC/EN 61010-1 для лабораторного и техноло-гического оборудования. Приборы ме-дицинского исполнения соответствуют требованиям UL60601-1, EN60601-1.

Хочется отметить также соответствия стандарту 61000-3-2 по кондуктивным гармоническим помехам. Как видно по пиковым значениям кривых на спектро-грамме рис. 8, источник имеет очень хо-роший запас по амплитуде допустимых кондуктивных помех, что говорит об успешной компоновке и выборе элемен-тов, отличной работе корректора коэффи-циента мощности, а также эффективной и стабильной работе в режиме ZVS.

ЗаключениеРабота по созданию данной серии ис-

точников питания – это очень хороший шаг в развитии силовой электроники. Он сделан на том важном этапе, когда кро-потливые исследования и теоретические расчеты становятся частью реальной жизни. Серия EFE еще раз показывает пример успешного симбиоза аналоговой и цифровой схемотехники и важность применения цифровых микросхем для повышения эффективности в преобра-зовании и использовании электрической энергии. Это актуально в сетевом обору-довании, медицинских приборах, изме-рительных системах, системах охраны и безопасности и других применениях преобразователей питания.

Новая линейка помехозащитных фильтров TDK-Lambda

Новые низкопрофильные поме-хоподавляющие фильтры TDK-Lambda серии R для однофазных и трехфазных сетей позволяют проектировщикам избежать про-блем механической совместимости и электрических характеристик при разработке конструкций ОЕМ-оборудования.Однофазные модели фильтров вы-пускаются с номинальными значе-ниями тока в диапазоне от 0,5 до 300 А для напряжения 250 В пере-менного тока или 250 В постоянно-го тока, ток утечки на землю равен 1 мА. Низкий ток утечки 1 мкA до-ступен при напряжении 250 В пере-менного тока и частоте 60 Гц.Трехфазные модели серии R вы-пускаются с номинальными зна-чениями тока в диапазоне от 6 до 1000 А для работы с напряжени-ями 500 В переменного тока или 500 В постоянного тока. Макси-мальный ток утечки на землю со-ставляет 2,5 мА при напряжении 250 В переменного тока и частоте 60 Гц или 5 мА при напряжении 500 В и частоте 60 Гц.Существуют различные вариан-ты монтажа: проволочные выводы, терминал с лепестковыми вывода-ми, терминал с невыпадающими винтами. Предусмотрен монтаж мо-делей с током до 30 А как на шасси, так и на DIN-рейку.Изделия сертифицированы на соот-ветствие международным стандар-там. Диапазон рабочих температур составляет от -25 до 85°C.В составе серии R имеются фильтры как первого, так и второго порядков с эффективным подавлением низко-частотных и импульсных помех, с различной шириной полосы пода-вления помех и шумов.


ОБЗОРЫ

25

Телекоммуникационный рынок характеризуется чрезвычайно жесткой конкуренцией и необ-ходимостью бесперебойной ра-

боты. Одна минута простоя телеком-муникационного оборудования может привести к убыткам, исчисляющимся в сотнях тысяч рублей. Одной из состав-

ляющих обеспечения непрерывности работы телекоммуникационного обору-дования является обоснованный подход к выбору архитектуры системы элек-тропитания и компонентов. В электро-связи, также как и в промышленных применениях, используется архитек-тура распределенного электропитания. Она предусматривает наличие AC/DC-преобразователя, который преобразует сетевое напряжение в постоянное на-пряжение шины; опционального про-межуточного DC/DC-преобразователя для согласования с более низковольт-ной шиной и группы локализованных к нагрузке импульсных или линейных стабилизаторов напряжения. Из всех этих компонентов системы электропи-тания наиболее ответственным является AC/DC-преобразователь, поскольку он подключается к достаточно непредска-зуемой среде – сети переменного тока и должен обеспечивать качество выход-ного напряжения даже при отклонениях сетевого напряжения.

Решить задачу обеспечения высокого качества электропитания телекоммуника-

ционного оборудования поможет продук-ция компании TDK-Lambda. Компания выпускает широкий ассортимент AC/DC-преобразователей, рассчитанных на совместную работу с телекоммуникаци-онным оборудованием (см. рисунок 1). Они различаются конструктивным ис-полнением, способом монтажа, элек-

трическими характеристиками и числом выходных каналов. Наибольший инте-рес представляют преобразователи для монтажа в 19-дюймовую стойку, которая широко используется для инсталляции

телекоммуникационного оборудования. К числу таких преобразователей отно-сятся модули серий FPS и TH.

Обзор серии FPSСерия FPS предназначена для постро-

ения одно- или многоканальных источни-ков питания (ИП) с монтажом в 19-дюй-мовую стойку. Для этого необходимо выбрать модель модуля питания и корзи-ны (высота 1U), которая предназначена для инсталляции трех модулей питания. Выпускающиеся модели представлены на рисунке 2. Они, помимо электрических характеристик, различаются местом раз-мещения сетевого разъема (на лицевой па-нели модуля питания или на задней пане-ли корзины) и возможностью поддержки интерфейса I2C. На лицевой панели каж-дого модуля питания (см. рисунок 3а) размещены светодиодные индикаторы, фиксатор и опциональный сетевой разъ-ем. Кроме того, здесь размещены ре-шетки двух внутренних вентиляторов, использующихся для принудительного охлаждения силовых компонентов. На-правление потока воздуха – от лицевой панели к задней, поэтому, во избежание перегрева модулей питания, необходимо обеспечить беспрепятственность выхода воздуха на задней панели корзины.

Одним из основных стандартов монтажа телекоммуникационного обо-рудования является конструктив 19-дюймовой стойки. Для этого стандарта компания TDK-Lambda выпускает серии AC/DC-преобразователей FPS и TH с такими важными для телекоммуникаций функциями, как распределение тока и возможность «горячей» замены.

Функция распределения тока в модулях питания FPS1000 ре-ализуется путем совместного соединения выводов CS тех мо-дулей питания, которые участвуют в параллельной работе. Данная функция может применяться к 2…8 модулям одновре-менно, таким образом, суммарная выходная мощность может достигать 8 кВт.

ИсточнИкИ пИтанИя для телекоммунИкацИй

Константин Староверов

Рис. 1. AC/DC-преобразователи TDK-Lambda для питания телекоммуникационного оборудования


ОБЗОРЫ

26

Корзины, помимо размещения сете-вого разъема, отличаются схемой под-ключения модулей к расположенным на задней панели клеммам и разъемам (см. рисунок 3б). Если требуется независи-мая работа трех каналов, то необходимо использовать корзину FPST, а для тех случаев, когда, например, для получе-ния более мощного (до 3 кВт) однока-нального источника питания необходима параллельная работа модулей питания, выпускается корзина FPSS. Кроме того, именно для таких случаев предлагают-ся для заказа полные трехкиловаттные комплекты одноканальных источников питания, состоящие из корзины FPSS и встроенных в нее трех модулей питания FPS1000 (см. рисунок 3в). Технические характеристики модулей питания пред-ставлены в таблице 1.

Возможности распределения тока и «горячей» замены

Работа совместно с телекоммуни-кационным оборудованием требует от источников питания некоторой специ-

альной функциональности, в том числе – функции распределения тока (current sharing) и возможности «горячей» заме-ны (hot swap). Функция распределения тока позволяет не только реализовать бо-лее мощный канал питания, но и создать архитектуру с резервированием сетевых источников питания, когда параллельно к основным источникам питания вклю-чаются один или несколько резервных. При таком подходе выход из строя лю-бого из источников питания не приведет к каким-либо сбоям в электроснабжении потребителя, так как оставшееся в работе число каналов обеспечит его нормальное функционирование. Преимущества тако-го решения в полной мере позволяет рас-крыть возможность «горячей» замены, поскольку пользователь в таком случае может заменить неисправный модуль, не прибегая к отключению питания.

Модули питания FPS1000 поддер-живают обе эти возможности. Функ-ция распределения тока реализуется путем совместного соединения выводов CS тех модулей питания, которые уча-

ствуют в параллельной работе. Данная функция может применяться к 2...8 мо-дулям одновременно, таким образом, суммарная выходная мощность может достигать 8 кВт.

Функции мониторинга и управления

Оперативность получения информа-ции о состоянии источников питания и возможных неполадках в них играют важную роль в обеспечении непрерыв-ности электроснабжения телекоммуни-кационного оборудования. Базовыми для модулей питания FPS1000 возмож-ностями мониторинга является сигнали-зация о достаточности уровня входного и выходного напряжений (светодиоды и электрические выходы с открытым стоком) и предупредительная сигнали-зация о перегреве (только на электри-ческом выходе). Кроме того, при необ-ходимости дистанционного управления включением/отключением может быть задействован соответствующий вывод управления.

Таблица 1. технические характеристики модулей питания FPS1000

ПараметрыМодели с номинальным выходным напряжением

12 В 24 В 32 В 48 ВДиапазон выходного напряжения1), В 10,5...13,2 21,5...29 28,8...38,4 43...58Выходной ток, А 72 40 31 21Нестабильность по входу <0,4%Нестабильность по нагрузке <0,8%Выходной шум, мВ 150 200 250 300Защита от перенапряжения, В 14,3...15,7 31...34 41,5...45,5 62...66Защита от перегрузки по току 105...125%, в режиме стабилизации токаРаспределение нагрузки до 8 модулей питанияДистанционный контроль компенсирует потери до 1 вольт на каждом проводникеМониторинг через интерфейс I2C Опционально (модели с суффиксом /S)Оптоизолированные выходы сигнализации DC_OK, AC_FAIL и TEMP_ALARMДистанционное включение/отключение, В Вкл.: 0...0,6 или замкн., откл.: 2...15 или разомкн.Вспомогательный выход, В/А 11,2...12,5/0,25Вход переменного напряжения 85...265 В, 47...63 Гц2)

Ток утечки, мА <1,1 при входном напр. 230 ВПусковой ток, А <40КПД (тип. знач.) при входном напряжении 100/200В

80/83% 83/86% 84/87% 85/88%

Коррекция коэффициента мощности класс А EN61000-3-2 (нагрузка 20...100%), >0,98 при полной нагрузкеСтойкость EN61000-4-2, -3, -4, -5, -6, -11Электромагнитная совместимость EN55022, уровень B, класс В по FCC

Рабочая температура, °C0...70, ухудшение нагрузочной способности 2%/°С в диапазоне 50...60°C, 2.5%/°С в диа-

пазоне 60...70°CТемпература хранения, °C -30...85Противостояние напряжению, кВ Вход-выход: 3, вход-земля: 2 (1 мин.), выход-земля: 0,5 (1 мин.)

ОхлаждениеДва внутренних вентилятора; поток воздуха от лицевой панели к задней

(регулируемая скорость)Относительная влажность, % Работа: 10...90, хранение: 10...95 (без конденсации)Стойкость к ударам и вибрации Соответствие ETS 300 019Безопасность UL60950-1, EN60950-1, маркировка CEВходной/выходной разъем Positronic PCIB24W9M400A1 (ответная часть #PCIB24W9F400A1)Индикаторы на лицевой панели AC OK, DC OK, DS FAILРазмеры, мм: модуль питания – корзина для монтажа в стойку

41х127х290 – 43,6х482,8х351

Масса, кг 2Гарантия, год 2Примечания:1) через вывод TRIM выходного разъема.2) 47...440 Гц со сниженным коэффициентом мощности (входное переменное напряжение 100...265 В).


ОБЗОРЫ

27

Получить более обширную инфор-мацию о работе модуля питания дают возможность модели с интерфейсом I2C. Внутренние линии шины I2C подключе-ны к трем интегральным схемам:

• Восьмибитный регистр PCF8574, который в дополнение к изложенной выше информации, позволяет контро-лировать состояние тепловой защиты и работу вентиляторов;

• Четырехканальный восьмибитный АЦП PCF8591, три канала которого за-действованы для измерения выходного напряжения, тока нагрузки и внутрен-ней температуры;

• EEPROM AT24C02 объемом 256 байт. В нем сохраняются идентификаци-онные данные, позволяющие определить производителя; серийный номер, модель, версию и дату выпуска продукции.

Важно обратить внимание на то, что модули питания осуществляют уда-ленный контроль напряжения (выводы +SENSE и –SENSE), который, при не-обходимости, можно задействовать для поддержания выходного напряжения на стабильном уровне не на клеммах кор-зины, а непосредственно на нагрузке.

Примеры примененияБлагодаря рассмотренным особен-

ностям модули питания FPS1000 очень гибки в применении. Они могут рабо-тать параллельно (для повышения на-грузочной способности или в целях ре-

Рис. 2. модельный ряд AC/DC-преобразователей серии FPS и корзин для их монтажа на 19-дюймо-вую стойку

Рис. 3. Внешний вид модуля питания (а), корзины (б) и комплектного Ип для монтажа на стойку (в)


ОБЗОРЫ

28



зервирования) или последовательно (для повышения выходного напряже-ния или создания двуполярного источ-ника питания), с удаленным контролем напряжения и без него, а также взаи-модействовать с внешней схемой мони-торинга и управления. Некоторые при-меры применения модулей FPS1000 показаны на рисунке 4. Как уже упо-миналось, параллельно могут работать до восьми модулей. Пример параллель-ного включения с функцией удаленно-го контроля напряжения показан на ри-сунке 4а. Соединение вместе выводов CS приведет к автоматическому равно-мерному распределению тока нагрузки между параллельно-работающими моду-лями с разбросом не более 10%. В таком включении во избежание перегрузки рекомендуется, чтобы в нагрузку от-давалась мощность, значение которой ниже суммарной максимальной выход-ной мощности модулей не менее чем на 10%. Кроме того, для минимизации вносимого шума через канал удаленно-го контроля рекомендуется использо-вать подключение к нему по витой паре проводников. На рисунке 4г показан пример дополнения предыдущей схемы возможностью подстройки выходного напряжения. В схеме могут использо-

ваться как постоянные резисторы (при соответствующем выборе они позволяют добиться меньшей температурной зави-симости), так и переменные (позволяют более точно установить выходное напря-жение). На рисунках 4б и 4в показаны схемы на основе двух модулей питания с одним повышенным по уровню напря-жения выходом и двуполярным выхо-дом соответственно. Присутствующие на схемах внешние диоды позволяют избежать реверса напряжения в случае отказа одного из двух модулей питания. Параметры диодов должны согласовы-ваться с напряжением и током нагруз-ки. Наконец, на рисунке 4д показана укрупненная схема мониторинга источ-ника питания с помощью ПК. Для это-го источник питания необходимо допол-нить преобразователем интерфейса I2C в один из совместимых с ПК интерфей-сов (RS232 или USB). Такое решение может использоваться в составе стендов диагностики модулей питания или при размещении ПК на небольшом расстоя-нии от стойки. Более детальная инфор-мация по особенностям применения мо-дулей FPS приведена в руководстве по эксплуатации [1].

AC/DC-преобразователи серии FPS для монтажа в 19-дюймовую стой-

Рис. 4. примеры применения модулей питания FPS1000

ку идеальны для электропитания те-лекоммуникационного оборудования. Они выполнены по архитектуре, кото-рая обеспечивает распределение тока и «горячую» замену. Они также облада-ют высокой степенью универсальности, которая проявляется в возможности создания различных типов источников питания, и поддерживают ряд диагно-стических возможностей. Преобразо-ватели FPS обеспечивают плотность мощности до 3 кВт на корзину. В тех случаях, когда необходимо достичь бо-лее высокой плотности мощности, реко-мендуется обратить внимание на другую продукцию компании TDK-Lambda — серию AC/DC-преобразователей TH, которая отличается установкой четырех модулей питания в одну корзину и сум-марной мощностью до 10 кВт.

Литература:1. FPS SERIES 1000W In 1U Front

End Power Supplies//INSTRUCTION MANUAL, TDK-Lambda, DWG NO: IA599-04-02-A. – 56p.

Documents

СОДЕРЖАНИЕ - emea.lambda.tdk.comD0%9D%D0%BE... · все технические вопросы разра-ботчиков. Как всегда, ждем ваших во-