Источники питания и суровые условия

В этой статье мы обсудим источники питания в суровых условиях, проблемы, решения и доступные на рынке продукты.

Для источников питания суровые условия окружающей среды связаны с гораздо большим количеством проблем, чем просто влажность и пыль. Для решения этих задач необходимы прочные, но эффективные внутренние блоки питания, отвечающие требованиям промышленных сред.

Источники питания и суровые условия

Для множества приложений требуются внутренние источники питания для жестких условий окружающей среды, начиная с тех, которые используются в общепромышленной среде, включая инверторы для промышленного управления. Такие источники питания используют интеллектуальное производство, включая станки с ЧПУ, сварочные аппараты и роботизированные манипуляторы.

Источники питания для суровых условий окружающей среды подходят для интеллектуального транспорта, включая критически важные системы, такие как электронное управление движением и светодиодные дисплеи трафика. Системы защиты окружающей среды также требуют источников питания для суровых условий окружающей среды, включая системы мониторинга воздуха, воды, качества почвы, сортировки и классификации мусора. Другие области применения источников питания для суровых условий окружающей среды включают в себя различные продукты, от автоматизированных шкафов для хранения (например, ящиков Amazon или медицинских шкафов для больниц), зарядных блоков и систем управления батареями.

По мере роста спроса на такие системы и оборудование растет потребность в надежных и эффективных источниках питания для работы в суровых условиях.

Проблемы для источников питания в суровых условиях

Внутренние блоки питания для приложений и систем, описанных выше, сталкиваются со своими собственными проблемами. Они могут подвергаться значительным колебаниям напряжения, сильным скачкам напряжения и ударам молнии, которые могут серьезно повредить блок питания и оборудование, которое он питает. Резкие электромагнитные помехи, особенно в промышленных условиях, также являются серьезной проблемой (где избежать электромагнитных помех может быть сложно из-за множества источников).

Часто источники питания также должны иметь возможность эффективно и эффективно запускаться при низких температурах и сталкиваться с большими колебаниями рабочей температуры и проблемами, связанными с высокой влажностью. Из-за интеграции в систему, которую он питает, у самого источника питания также есть проблемы с охлаждением, которые необходимо решить, но для этого имеется ограниченное пространство.

Рисунок 1. Факторы неблагоприятной окружающей среды для источников питания

Характеристики надежных источников питания

Для безопасной и надежной работы надежные источники питания должны иметь широкий диапазон входного напряжения и отличную устойчивость к перенапряжениям и скачкам напряжения.

Имейте в виду, что превышение номинального входного напряжения может привести к повреждению или отказу компонентов и системы, а также к снижению эффективности фильтров электромагнитных помех. Широкий диапазон входного напряжения и надежные схемы защиты от переходных процессов позволяют блоку питания адаптироваться к колебаниям, вызванным такими проблемами, как скачки напряжения и отключения электроэнергии.

Перенапряжения наиболее сильны на распределительном щите, и источники питания должны быть рассчитаны на соответствующую категорию перенапряжения для их расположения в системе, см. Рисунок 2.

Рисунок 2. Категории перенапряжения

Они также должны поддерживать широкий диапазон рабочих температур и быть устойчивыми к высоким уровням влажности. Превышение максимальной рабочей температуры источника питания может быстро привести к изменению производительности, отказу компонентов и надежности. Влажность может привести к конденсации, а вода является одновременно проводящей и коррозионной, поэтому источник питания в жестких условиях должен обеспечивать надежную и предсказуемую работу даже при повышенном уровне влажности.

Кроме того, современные приложения требуют компактного размера с низким профилем, который должен быть заключен в прочный материал, поддерживающий охлаждение за счет свободной конвекции воздуха. Это, конечно, в дополнение к соответствию требованиям применимых стандартов и наличию соответствующих сертификатов.

Блоки питания CUI VGS 100 Вт для агрессивных сред

Серия продуктов CUI VGS 100W представляет собой монтируемые на шасси внутренние блоки питания переменного и постоянного тока с одним выходом, обеспечивающие выходную мощность до 110 Вт. Они специально разработаны для промышленных применений в суровых условиях и размещены в низкопрофильном прочном металлическом корпусе.

Источники питания CUI VGS 100 Вт имеют широкий входной диапазон 85 ~ 305 В переменного тока (120 ~ 431 В постоянного тока) и рассчитаны на категорию входного перенапряжения III с более высокой, чем обычно, стойкостью к импульсным перенапряжениям. Источники питания категории III предназначены для использования с панелями защиты и управления, розетками и оборудованием для контроля электрических параметров. Они также обеспечивают защиту от перегрузки по току при коротком замыкании и защиту от повышенного напряжения на выходе.

Промышленные блоки питания AC-DC имеют компактные размеры 129 x 97 мм и очень низкий профиль 30 мм. Как отмечалось ранее, они заключены в прочный металлический корпус из оцинкованного алюминия 1100, поддерживающий конвекционное охлаждение. Они также имеют широкий диапазон рабочих температур от -30 ° C до 70 ° C и максимальную рабочую влажность 90%. В качестве дополнительной опции эти блоки питания также могут поставляться с защитным покрытием, защищающим внутренние схемы от повреждений из-за влаги, пыли и других загрязнений,

Блоки питания CUI VGS 100 Вт (рис. 3) сертифицированы UL / EN / IEC 62368 и разработаны в соответствии с требованиями системы IEC / EN 61558, IEC / EN 60335, а также требованиями CISPR / EN55032 класса B к излучаемым / кондуктивным помехам. Они также соответствуют классу безопасности I IEC со слоем основной изоляции и заземленным проводящим шасси. Если основная изоляция выходит из строя, любой провод, несущий опасное напряжение, будет заземлен шасси, чтобы предотвратить контакт с высоким напряжением.

Рисунок 3. Блок питания переменного / постоянного тока серии VGS-100W от CUI

Для снижения энергопотребления в режиме ожидания в промышленных приложениях эта линейка источников питания может адаптироваться с энергопотреблением без нагрузки в диапазоне от 0,3 до 0,5 Вт. В зависимости от модели; КПД составляет от 85,5 до 90,5% при 230 В переменного тока.

Отраслевые статьи - это форма содержания, которая позволяет отраслевым партнерам делиться полезными новостями, сообщениями и технологиями с читателями All About Circuits, что не подходит для редакционного содержания. Все отраслевые статьи подлежат строгим редакционным правилам с целью предлагать читателям полезные новости, технические знания или истории. Точки зрения и мнения, выраженные в отраслевых статьях, принадлежат партнеру, а не обязательно All About Circuits или ее авторам.