Surse de alimentare Întrebări frecvente #1

6 NOIEMBRIE 2017

Sursele de alimentare sunt vitale pentru orice aplicație care se bazează pe putere electrică. Deoarece sunt foarte variate, pentru a obține rezultatele așteptate, trebuie cunoscute bine cerințele aplicației cât și caracteristicile oferite de sursă. Pentru a confirma ceea ce proiectanții și utilizatorii poate cunosc deja foarte bine, dar mai ales pentru cei mai puțin experimentați, vom prezenta o suită de întrebări des apărute și răspunsurile adecvate, utile pentru toți. Prezentarea se va face în mai multe numere ale revistei, cu exemplificări de la unul din liderii mondiali în producția de surse de putere: MeanWell. Vom prezenta o varietate de produse, inclusiv cele mai noi apărute pe piață.

1. Ce sursă aleg? Tipul de sursă se alege, în primul rând, în funcție de sarcină (consum constant sau variabil, rezistivă, capacitivă sau inductivă) și de puterea totală necesară. Sursele de alimentare pot fi: surse de tensiune constantă (curentul variabil la ieșire) sau surse de curent constant (tensiunea variabilă la ieșire).

(a) Pentru a crește durata de viață a sursei și implicit a întregului sistem, se alege o sursă care să poată da cu 30% mai multă putere decât maximul necesar.

EPP-300-24 MeanWell: Sursă modulară, 300W, intrare în gama universală 90 … 264VAC, 127 … 370VDC, ieșire în variante 12V, 15V, 24V, 27V, 48V, PFC, protecții la scurtcircuit, supra sarcină (mod hiccup), supra tensiune (shutdown), supra temperatură (shutdown), semnalizări PG-power good FS- fail signal, funcția remote sensing, eficiența >90%, răcire prin ventilator peste 200W, consum sub 0.5A în standby, format compact 5” × 3”, temperatura de lucru -30 … +70°C (vezi curba putere – temperatură), încadrare în standarde UL/TUW 60950-1, emisii EMC EN55011, EN55012, imunitate EMC EN61000-4-2, EN55024, EN60601-1-2. Garanție 3 ani.

(b) Specificația de putere disponibilă la ieșire depinde de temperatura ambiantă. Curba “putere de ieșire” în funcție de “temperatura ambientală” arată că puterea livrată va scădea la creșterea temperaturii și poate fi găsită în fișa tehnică. Sursa trebuie să dea puterea solicitată de sarcină și la temperatura maximă.
(c) Sursa trebuie să aibă gabaritul potrivit pentru montare în poziția care asigură răcirea maximă prin circulația naturală a aerului (convecție). Diferența de temperatură între pozițiile orizontală sau verticală poate ajunge la 5°C.
Dacă sursa are ventilator inclus pentru răcirea forțată, nu are importanță poziția de montare, iar puterea poate fi cu 20% mai mare decât la răcirea prin convecție. Viteza ventilatorului poate fi constantă sau variază cu temperatura (ventilatorul nu se rotește sub a anumită temperatură).
(d) Sursa trebuie să aibă protecții: la suprasarcină și scurtcircuit, la supratensiuni, la supraîncălzire.
(e) Funcții diverse, legate de aplicație: semnalizare de bună funcționare, control de la distanță, compensarea căderii de tensiune pe fire (remote sensing), ieșiri multiple, ieșire fixă sau reglabilă (tensiune sau curent), funcția de urmărire a altei tensiuni (tracking).
(f) Eficiența cât mai mare înseamnă și încălzire mai mică. O eficiență peste 90% se consideră foarte bună.
(g) Cerințe speciale: PFC − corecția factorului de putere, pasivă sau activă (încadrare în cerințe IEC 1000-3-2 / EN 60555-2, care impun ca circuitul care asigură PFC să fie încorporat în produsele de consum); UPS − funcționarea fără întrerupere – asigurată prin comutarea pe o sursă de rezervă sau pe o baterie reîncărcabilă.
(h) Încadrarea în standarde privind siguranța în utilizare UL/TUW 60950-1, emisii de perturbații EMC EN55011, EN55022, imunitate la perturbații EMC 61000-4-2, EN55024, EN60601-1-2.
(i) Sursa să fie testată burn-in, adică supusă la un stres controlat la fabricant (temperatură, umiditate, vibrații) într-un interval de timp înainte de livrare, cu sarcină maximă, pentru depistarea componentelor ce se pot defecta și înlocuirea lor.

WEB info

2. Ce este remote sensing? Remote sensing este o metodă de compensare a căderii de tensiune pe firele de legătură între sarcină și ieșirea sursei de alimentare. Firele de legătură între sursă și sarcină au o rezistență ohmică. La curenți mari apare o cădere de tensiune semnificativă, astfel că la bornele sarcinii va fi o tensiune mai mică decât la bornele sursei. Pe firele de sesizare circulă un curent mic (mA). Sursa va crește tensiunea la ieșire pentru a obține la sarcină tensiunea necesară.
Pentru a minimiza zgomotul sau radiația de la circuitele de sarcină, cablurile de legătură la sarcină și firele de sesizare la distanță a tensiunii trebuie să fie pereche torsadată cu o lungime minimă. Ecranarea firelor de sesizare poate fi necesară în medii cu zgomot ridicat.

Seria HBG-60/100/160/240 MeanWell: sursă de alimentare SELV (standard UL8750), de formă circulară, pentru alimentare LED-uri în corpuri de iluminat la înălțime / jos, iluminarea scenei și iluminarea spot. Intrare 90 … 305VAC, temperatură de operare: -40 … + 85°C. Tipul HL pentru utilizare în locația periculoasă (clasificată) din clasa I, diviziunea 2 (numai HBG-100/160). Funcție PFC activă încorporată. HBG-60: carcasă din plastic; HBG-100/160/240: carcasă metalică; HBG-60P/100P/160P/240P: tip PCB. Design IP67 / IP65 pentru instalații interioare sau exterioare pentru HBG-100/160/240. Funcție de reglare a curentului încorporată, de tip 3 în 1 (1 ~ 10VDC, semnal PWM sau potențiometru) pentru tipul HBG-100(P)/160(P)/240(P)B. Protecții: scurtcircuit / supraîncărcare / supratensiune / supratemperatură. Garanție de 5 ani.

Produs nou! Pentru a îndeplini cerințele pieței, MeanWell a extins gama puterii de ieșire la 200W, prin seria HBG-200 (200W), după lansarea seriei HBG-60/100/160/240. Ușor de instalat datorită formei circulare, seria HBG-200 este proiectată cu cerința actuală a pieței de reglare inteligentă a iluminării − tehnologia DALI, respectând reglemen­tările internaționale IEC62386-101, -102, -207. Se încadrează în certificate globale UL/CUL/TUV/CB/ CE pentru ca siguranța utilizatorului să fie garantată.

Aplicațiile potrivite includ iluminarea cu LED-uri de la înălțime, iluminarea în scenă, iluminarea cu spoturi LED și alte sisteme de iluminat arhitectural în aer liber.

3. Ce este sursa CV + CC? (Constant Voltage + Constant Current)
Caracteristica de lucru a acestei surse de alimentare este numită tip de tensiune constantă / curent constant. Acest lucru permite trecerea continuă de la un curent constant la moduri de tensiune constantă ca răspuns la modificarea sarcinii.
Intersecția mo­du­rilor de tensiune con­stantă și de curent constant se nu­meș­te punct de tre­cere (CP – cross over point).

SDR-240 MeanWell® sursă cu montare pe șină DIN, 240W. Intrare: 88 … 264VAC, 124 … 370VDC, ieșire 24V, 48V, vârfuri de putere 360W pentru 3 sec, PFC>0.93, protecții: scurtcircuit, suprasarcină (limitare curent constant), supratensiune, supra­temperatură, mediu de lucru -25 … +70°C (putere 100% la +60°C), răcire prin convecție, eficiența 94%, indică prin releu DC OK / DC Fail, testată 100% burn-in, dimensiuni 63×125.2×113,5mm. Potrivită pentru control industrial (încadrare UL508).

De exemplu, dacă sarcina este astfel încât sursa de alimentare conectată la aceasta funcționează în modul de tensiune constantă, este livrată o tensiune de ieșire controlată. Tensiunea de ieșire rămâne constantă pe măsură ce sarcina (curentul) crește, până la punctul în care este atinsă limita de curent presetată Is.
În acest moment, curentul de ieșire devine constant și tensiunea de ieșire scade proporțional cu creșterea ulterioară a sarcinii. Exemple de surse MeanWell cu modul de lucru CV+CC: Seriile PLC, ELG, HLG, HVC, HBG, CLG, HSG, ULP, pentru alimentare LED-uri.
Aceste surse diferă prin putere, funcția PFC, ajustare tensiune sau curent, control, carcasă din plastic, metal sau doar PCB, grad de protecție IP, consum în standby …

WEB info

4. De ce la pornirea sursei de alimentare se absoarbe un curent mare și se aude un zgomot ca o pocnitură? Se specifică la fiecare sursă curentul de pornire (inrush current) care poate fi, timp de 1/100 … 1/50 secunde, foarte mare (20 … 60A).
Acest curent nu distruge sursa (chiar dacă se aude un zgomot). Este curentul care încarcă brusc un condensator de la intrarea sursei (condensatorul este ca un scurtcircuit în primul moment), dar acest curent mare poate deconecta alimentarea sursei de la rețeaua AC, dacă siguranța de protecție e ultrarapidă și subdimensionată. Apare această situație frecvent în cazul în care se pornesc simultan mai multe surse. Se recomandă pornirea pe rând a surselor și folosirea funcției remote control (dacă e disponibilă) pentru pornirea de la distanță.

5. De ce sursa nu pornește la unele sarcini?
Motoarele electrice, becurile de iluminat cu filament, radiatoarele cu rezistența rece la pornire și sarcini capacitive mari, solicită sursei un curent de pornire de cel puțin 2 … 5 ori mai mare decât cel de regim normal și este posibil ca protecția la ieșirea sursei să acționeze pentru a limita curentul debitat. Alegeți sursa de alimentare care specifică clar că poate da la ieșire, pentru un timp limitat, un curent mai mare decât cel nominal. Se recomandă sursele la care protecția se face prin limitarea la curent constant, chiar la valoarea maximă a curentului cerută de pornirea acestor dispozitive. MeanWell specifică tipul de protecție prin limitarea curentului la ieşire: constant current-mode sau hiccup- mode.

Pentru a satisface cerințele pieței de iluminare în creștere pentru aplicațiile inteligente de control DALI, MeanWell® lansează seria IDLC / IDPC / ODLC-65DA de drivere pentru iluminat cu LED-uri, cu funcția DALI încorporată, după anunțarea seriilor IDLC / IDPC / ODLC-65. Intrare 180 ~ 295VAC, Clasa II, fără F.G., Funcția PFC activă încorporată (> 0.9), Tehnologia de control DALI, Consum fără sarcină: tip DA < 0.5, Protecție: scurtcircuit.

Modul de limitare la curent constant înseamnă că practic sursa limitează puterea. Modul hiccup înseamnă că la ieșirea sursei apare o oscilație (ca un sughiț! cu un osciloscop s-ar vizualiza ușor oscilația la ieșirea sursei). Între niște limite, multe surse de alimentare în gama de 60W se vor comporta de fapt ca sursele de putere constantă atunci când curentul este suficient de mare încât la tensiune maximă ar trebui să producă mai multă putere decât sunt capabile, dar să nu declanșeze un circuit de limitare a curentului. Rețineți că, trebuie să verificați fișa produsului a oricărui furnizor pe care doriți să îl utilizați într-o manieră asemănătoare, pentru a vă asigura că este clar că anumite aspecte ale funcționării sunt sau nu sunt specificate.

6. De ce tensiunea de intrare se specifică: AC, DC, respectiv AC sau DC la unele modele?
Se ştie că √2VAC≈VDC. Datorită diferitelor scheme de circuite, intrarea surselor de alimentare MeanWell constă în trei tipuri, astfel:
a. 85 ~ 264VAC; 120 ~ 370VDC
b. 176 ~ 264VAC; 250 ~ 370VDC
c. 85 ~ 132VAC / 176 ~ 264VAC prin comutator; 250 ~ 370VDC

În modelele cu intrare a și b, sursa de alimentare poate funcționa corect indiferent de intrarea AC sau DC. Unele modele necesită conectarea corectă a polarității de intrare, borna pozitivă se conectează la AC/L (Line = faza rețelei); borna negativă se conectează la AC / N (Neutral = nulul rețelei).
Altele pot necesita o conexiune opusă, borna pozitivă la AC / N și borna negativă la AC / L. Dacă utilizatorul face o conexiune greșită, sursa de alimentare nu se va defecta. Se va inversa doar polaritatea tensiunii de intrare, iar sursa de alimentare va funcționa în continuare.
În modelele de intrare c, asigurați-vă că selectați intrarea 115/230V corect. Dacă comutatorul (switch-ul) se află pe partea 115V și intrarea reală este de 230V, sursa de alimentare se va deteriora.

7. Ce sunt semnalele Power Good și Power Fail și cum se utilizează?
Unele surse de alimentare furnizează semnalul “Power Good” când sunt pornite și trimit un semnal “Power Fail” atunci când sunt oprite. Acestea sunt folosite de obicei pentru monitorizarea și controlul sursei.
Power Good – PG (alimentare bună): după ce ieșirea unei surse de alimentare atinge o tensiune nominală de 90%, un semnal TTL (aproximativ 5V) va fi trimis în următoarele 10-500ms.
Power Fail – PF (alimentare căzută): înainte ca ieșirea unei surse de alimentare să fie mai mică de 90% din tensiunea nominală, semnalul de Power Good va fi oprit cu cel puțin 1ms înainte.

MeanWell® are serii de surse standard care acoperă toată gama de aplicații şi puteri, dar produce la cerere, surse pentru orice aplicație.

Constantin Savu
Director General
Ecas Electro

ECAS Electro | www.ecas.ro

ECAS Electro este distribuitor autorizat pentru sursele de alimentare MeanWell®

Detalii tehnice:
ing. Emil Floroiu emil.floroiu@ecas.ro
Asistent tehnic

Detalii tehnice și comerciale pentru produsele MeanWell: birou.vanzari@ecas.ro

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *