Блок питания промышленный это

Обновлено: 06.07.2024

Системы промышленной автоматики проектируются таким образом, чтобы обеспечить высокую надежность и безопасность их эксплуатации, иметь достаточно продолжительное время непрерывной работы и максимально возможное значение времени наработки на отказ (MTBF). Важное замечание: MTBF не определяет время работы до первого отказа.

В отличие от бытовой техники, устройства промышленной автоматики должны работать в более широком температурном диапазоне, иметь повышенную устойчивость к вибрации и, в ряде случаев, обладать определенной радиационной стойкостью.

Все перечисленные требования относятся и к источнику питания, как к составной части устройства промышленной автоматики.

Конструктивно устройства промышленной автоматики выполняются в специальных шкафах с широким использованием DIN-реек для установки различного оборудования, поэтому источники питания, применяемые в устройствах промышленной автоматики, в основном, выполняются в корпусах, предназначенных для установки на DIN-рейку. Кроме того, некоторые производители, например MW, выпускают для источников, выполненных в так называемом перфорированном кожухе, целый набор аксессуаров которые позволяют устанавливать эти источники на DIN-рейку.

Особенности источников питания устройств промышленной автоматики

Можно выделить следующие типы источников питания, применяемых в устройствах промышленной автоматики:

В качестве основных требований к источникам питания для устройств промышленной автоматики выступают: стабильность параметров в широком диапазоне условий эксплуатации, высокая надежность и,в обязательном порядке, электромагнитная совместимость (ЭМС).

В устройствах промышленной автоматики используется широкий класс различных электронных узлов и блоков, которые требуют и различного напряжения питания, как правило, из стандартного ряда. Чтобы не устанавливать несколько источников питания на различные напряжения, ухудшая тем самым общую электромагнитную обстановку системы, выпускаются многоканальные источники на различные выходные напряжения, в том числе и на биполярное напряжение. Кроме того, выпускаются управляемые источники питания. Управляемые источники требуются там, где, например, по сигналу с некоторого датчика технологического процесса необходимо произвести включение или выключение какого-либо узла или блока. Управление источником осуществляется подачей аналогового напряжения или напряжения логического уровня на соответствующий вход.

Рассматриваемая в данной статье продукция трех основных производителей источников питания (MW, Chinfa, TDK-Lambda) перекрывает практически все возможные секторы в сегменте промышленной автоматики и удовлетворяет перечисленным выше требованиям по надежности, безопасности и ЭМС.

AC/DC-преобразователи

Таблица 1. Источники питания AC/DC

Рис. 1. Внешний вид источников питания для устройств промышленной автоматики

Из таблицы 1 видно, что наибольшим количеством серий источников питания представлен производитель TDK-Lambda, и это на самом деле так. Данный производитель специализируется именно на источниках для промышленного применения, причем очень качественных и надежных. О надежности говорит тот факт, что на часть своей продукции производитель дает либо 10 лет гарантии (серия ZWS), либо пожизненную гарантию (серия HWS). Дополнительной особенностью серии HWS является то, что нагрузку можно подключать по четырехпроводной схеме с компенсацией падения напряжения на проводах; имеется вход удаленного включения/выключения (гальванически изолированный от выхода модуля), а также возможность подстройки выходного напряжения.

Из указанных в таблице серий следует особенно выделить серию ZWS/BP, которая способна выдержать двукратные пиковые перегрузки в течение нескольких секунд. Данная серия наилучшим образом подходит для питания различных электродвигателей и выдерживает любую нагрузку, кратковременно потребляющую повышенную мощность. Такой тип нагрузки достаточно широко используется в системах автоматизации. При использовании данных источников питания можно сэкономить на их стоимости. Например, требуется обеспечить питанием двигатель, который продолжительное время работает на мощности не выше 50% от максимального значения, и иногда при свершении какого-либо действия от него требуется полная мощность. Если эту задачу решать стандартным методом, то потребуется источник питания с выходной мощностью, равной полной мощности двигателя, который длительное время будет использоваться только наполовину, но заплатить придется за всю его мощность. Если же использовать серию ZWS/BP, то можно выбрать источник мощностью в два раза ниже, а, соответственно, и меньшей стоимости.

Серия LS характеризуется максимально низкой стоимостью (среди источников в кожухе производства компании TDK-Lambda), хорошим качеством, надежностью и самым высоким значением MTBF. Гарантийный срок на данную серию составляет три года.

Изделия производителей MW и Chinfa представлены в основном источниками в корпусе для крепления на DIN-рейку. Особенностью продукции Chinfa по сравнению с продукцией MW является наличие выходных напряжений 5 и 15 В и расширенный диапазон рабочей температуры в области отрицательных значений (до -40°C). По остальным параметрам изделия этих двух производителей очень схожи и находятся в одном ценовом диапазоне.

Рис. 2. Параллельное соединение нескольких источников на примере серии TDR-960

Важно различать параллельное соединение источников питания с целью увеличения выходного тока (увеличения мощности) и с целью резервирования (повышение надежности системы без увеличения мощности). Данное различие в возможности параллельного соединения является принципиальным. В одном случае действительно увеличивается общая выходная мощность (выходные токи источников питания суммируются), а в другом случае нагрузка всегда питается только от одного источника питания и лишь в случае его выхода из строя автоматически получает питание от другого параллельно подключенного источника. Во втором случае цепь обратной связи в источнике не изменяется, а на выходе источников устанавливаются обычные диоды, которые просто «развязывают» изделия друг от друга при параллельном подключении и позволяют произвести «горячую» замену.

Модули резервирования источников питания

Для параллельного подключения источников питания, не имеющих встроенных диодов, с целью резервирования (повышения надежности системы) производители выпускают специальные модули резервирования, как правило, в корпусе с креплением на DIN-рейку (таблица 2). Внешний вид модулей приведен на рисунке 3.

Таблица 2. Модули резервирования источников питания

Рис. 3. Внешний вид модулей резервирования источников питания

Модули резервирования необходимы в устройствах или системах, которые должны непрерывно и бесперебойно работать длительное время. В таких системах возможный выход из строя источника питания приводит к существенным потерям, нарушению технологического цикла или просто недопустим.

Самый простой модуль резервирования содержит внутри себя выпрямительные диоды на соответствующий ток и напряжение, соединенные катодами, к анодам которых подключаются резервируемые источники питания (рисунок 4).

Рис. 4. Схема резервирования источников питания

В случае выхода из строя по какой-либо причине одного из источников, нагрузка автоматически получит питание от другого источника (открытый и закрытый диод поменяются местами); при работе данные источники питания не оказывают влияния друг на друга, так как «развязаны» диодами. В подобных системах в момент выхода источника питания из строя необходимо сформировать и подать сигнал на контролирующее устройство для того, чтобы оператор смог отследить выход из строя блока и сообщить в сервис-центр о необходимости замены. Замена источника в этом случае производится без отключения системы («горячая» замена). Для того, чтобы сформировать сигнал о выходе источника питания из строя, необходимо, чтобы сам источник питания или модуль резервирования содержали в своем составе схему контроля наличия на выходе/входе напряжения и исполнительное устройство. В качестве исполнительного устройства обычно выступает реле с контактной группой (так называемый «сухой контакт» или электронная схема, формирующая напряжение определенного уровня).

Из таблицы 2 видно, что, если система питается напряжением 24 В, (наиболее распространенное значение напряжения для устройств промышленной автоматики), то без труда можно подобрать резервирующий модуль с необходимым релейным контролем каждого канала и использовать наиболее простые и самые распространенные источники без контроля состояния выходного напряжения. При использовании питающего напряжения значением 12 В резервирующий модуль (из таблицы 2) не обладает контролем состояния напряжения, и при выборе источников питания это следует учесть. Нужно будет выбрать источники, которые уже имеют подобный встроенный контроль. Такие источники можно выбрать, например, среди серии MDR40/60/100 (таблица 1). Необходимо учесть, что мощность источника в этом случае не должна превышать 120 Вт (10 А/12 В).

Источники питания с функцией UPS,
схемой мониторинга состояния
и заряда аккумуляторной батареи

Таблица 3. Контроллеры для систем бесперебойного питания

Рис. 5. Внешний вид контроллеров для систем бесперебойного питания

Схема бесперебойного питания устройства с использованием автономного источника энергии приведена на рисунке 6.

Рис. 6. Схема бесперебойного питания с использованием внешнего аккумулятора

Изолированные DC/DC-преобразователи

В системах промышленной автоматики используется разнообразное оборудование, требующее различного напряжения питания постоянного тока. Если в шкафу уже установлен AC/DC-преобразователь, подключаемый к сети 220 В/50 Гц, то нет острой необходимости устанавливать второй подобный преобразователь на другое выходное напряжение. В подобной ситуации можно обойтись DC/DC-преобразователем напряжения, имеющим, как правило, меньшую стоимость.

Рис. 7. Внешний вид DC/DC-преобразователя DPX

На передней панели расположен светодиод индикации нормального значения выходного напряжения (DC good). Модули допускают удаленное управление включением/выключением.

Отличительные характеристики и особенности модулей DPX приведены в таблице 4.

Таблица 4. Основные характеристики и особенности модулей DPX

Заключение

Качество и надежность продукции рассматриваемых производителей подтверждены соответствующими сертификатами и испытаниями. Продукция компании TDK-Lambda выделяется повышенной надежностью и предназначена в основном для тех приложений, где требуется бескомпромиссное качество в жестких условиях эксплуатации (газовая, нефтяная отрасли, энергетика и др.). Продукция производителей MW и Chinfa характеризуется оптимальным соотношением цена/качество и подходит для всех приложений с умеренными требованиями по надежности.

Эти параметры являются наиболее важными с точки зрения выбора электрооборудования источников питания:

Номинальное входное напряжение
Номинальное выходное напряжение
Номинальный выходной ток (выходная мощность)

Что такое импульсный блок питания?

Устройство импульсного источника питания: напряжение сети выпрямляется и преобразуется в постоянное. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) генерирует напряжение с частотой 50-200 кГц. Это позволяет значительно снизить потери в меди, так как количество витков трансформатора уменьшается с увеличением частоты. Вторичное напряжение выпрямляется, фильтруется и передается непосредственно на нагрузку. Для стабилизации напряжения измеряются ток и выходное напряжение, и рабочий цикл ключевого сигнала управления изменяется соответствующим образом на первичной стороне трансформатора.

Какое входное напряжение блока питания?

Как читать маркировку входного напряжения на блоках питания?

Стандарты IEC, EN, UL позволяют производителям маркировать номинальное напряжение источника питания различными способами, но требуют, чтобы ток, потребляемый из сети при заданном входном напряжении, также указывался на паспортной табличке.

Производитель также должен предоставить конечному пользователю минимальное и максимальное допустимое входное напряжение источника питания и должен четко указать, следует ли применять какие-либо ограничения из-за изменений входного напряжения, разрешенных IEC-EN, например, некоторое ограничение выходного тока. с входным напряжением 90 В переменного тока.

В любом случае, согласно международным стандартам IEC-EN-UL, каждый блок питания, как и любое другое устройство, должен правильно работать с колебаниями напряжения ± 10% от номинального значения.

Однако существует несколько технических трудностей при разработке импульсных источников питания, которые могут поддерживать неизменными выходные параметры в широком диапазоне колебаний напряжения питания, например, в диапазоне от 90 до 264 В переменного тока. Однако стандарты IEC-EN-UL позволяют производителю снижать выходные параметры при работе в граничных условиях, например, когда входное напряжение будет всего 90 В переменного тока. Затем производитель должен предоставить пользователю информацию о любом снижении параметров, условиях окружающей среды и ограничениях параметров.

Промышленные источники питания применяются для обеспечения электрическим питанием оборудования в промышленном производстве. Промышленные блоки питания имеют различные рабочие параметры в зависимости от питаемого устройства.

Современные модели промышленных блоков питания и преобразователей напряжения

Рынок промышленного оборудования предлагает множество вариантов исполнения источников питания. Подходящую модель можно подобрать практически для каждой конкретной задачи, для любой АСУ ТП, исходя из заданных параметров. Промышленные блоки питания помимо размеров различаются по выходной мощности и току, входному/выходному напряжению.

Область применения и решаемые задачи промышленных блоков питания

Современная промышленная автоматика основана на использовании источников питания. Сегодня преобразователи напряжения применяются в каждом технологическом процессе, в котором задействована работа оборудования. Некоторые устройства могут иметь в себе до нескольких десятков промышленных блоков питания.

Основная функция промышленных источников питания – преобразование электроэнергии по заявленным параметрам. Кроме этого, устройство решает следующие задачи:

передача мощности,
преобразование формы и/или величины напряжения,
стабилизация напряжения и тока,
защита оборудования от перегрузок сети и многие другие.

Преимущества и недостатки использования промышленных источников питания

Современный рынок промышленных блоков питания предлагает два основных вида оборудования.

1. Трансформаторные (линейные) источники питания

Данный вариант отличает простая конструкция и высокая надежность работы. Оборудование не создает радиопомех. Важным преимуществом является легкость обслуживания и доступность всех элементов оборудования.

Но при всех своих плюсах, линейный промышленный блок питания сегодня является практически устаревшим оборудованием и постепенно вытесняется другими вариантами преобразователей напряжения. Минусом выбора такого варианта источника питания является его стоимость, габариты оборудования и невысокий КПД.

2. Источники питания импульсного типа

Преобразователи напряжения в импульсном варианте являются более современным оборудованием и применяются в производственных процессах гораздо чаще. Импульсные источники питания отличает ряд преимуществ:

меньший размер и вес при одинаковых показателях передаваемой мощности,
более высокий КПД,
меньшая стоимость,
высокая надежность оборудования,
встроенные цепи защиты,
большой выбор необходимых параметров.

В принцип работы промышленного импульсного блока питания заложена постоянная генерация высокочастотных помех, что может стать ограничением в выборе оборудования.

Как работают промышленные источники питания

Принцип работы источников питания линейного типа достаточно прост. Типичная схема основана на понижающем трансформаторе, работающем от сетевого напряжения. Из трансформатора ток попадает на выпрямитель – переменное напряжение преобразуется в постоянное. Далее установлен фильтр, чаще всего это конденсатор большой емкости. Элементы устройства, в зависимости от характеристик, могут быть видоизменены, сохраняя при этом общую схему.

Промышленный блок питания импульсного типа основан на инверторе. Сначала происходит выпрямление входного напряжения. С помощью преобразователя напряжения выдается переменный ток с необходимыми показателями. В зависимости от варианта работы импульсного источника питания, выходное напряжение может подаваться на трансформатор или выходной фильтр нижних частот. Как правило, используются малогабаритные трансформаторы.

Блок питания 12 В 1 А (220 В)

Блок питания на DIN-рейку NWDR-1201000

Промышленный блок питания с креплением на DIN-рейку предназначен для применения с GSM/GPRS-модемами и роутерами.

Блок питания 12 В 500 мА (220 В)

Регулируемый блок питания 13.5/16.5 В 2300 мА (220 В) (Open frame)

240 В AC 50/60 Гц; на выходе: 13.5/16.5 В DC 2300 мAНоминальное напряжение: 100～240 В перем.

Блок питания 15 В 2300 мА (open frame)

240 В AC 50/60 Гц; на выходе: 15 В DC 2300мAНапряжение на входе:- Номин. напряжение: 100～240 В переменного тока- Допуст.

Cotek DN-10-12, DN-20-12

Блоки питания Cotek DN-10-12 и DN-20-12 предназначены для применения с беспроводным М2М оборудованием, которое имеет крепление на DIN-рейку.
Cotek- это широкая линейка блоков питания различного и.

Каталоги продукции и решений 2021 уже готовы для скачивания!

22 Декабря 2020

Переход на новую платформу технической поддержки

08 Августа 2019

Нашим пользователям доступна техническая библиотека

Для вашего удобства и быстрого получения ответа на самые популярные вопросы мы создали техническую библиотеку. База знаний всё время пополняется.

Растёт спрос на специалистов, умеющих работать в «цифровом» формате

Директор по персоналу компании "ЕвроМобайл", Ольга Павлова, рассказала о тенденциях рынка труда в условиях всеобщей цифровизации

Приветствуем вас на страницах нашего нового сайта!

2018 год стал для нас годом кардинальных обновлений. И сегодня завершился очередной очень важный этап развития нашей компании. Мы приглашаем вас разделить эту радость вместе с нами!

Для организации питания низковольтного оборудования компания «ЕвроМобайл» предлагает широкий выбор промышленных блоков питания. Осуществляем поставки продукции по всей России.

Отказоустойчивость датчиков, модемов, роутеров, платежных терминалов, СКУД и прочего промышленного оборудования в первую очередь зависит от организации электропитания, точнее от качества блоков питания. Они должны в точности соответствовать расчетным значениям по выходному напряжению и току нагрузки, обеспечивать стабильность выдачи указанных параметров. Именно такое оборудование для своей организации вы можете купить нас.

В каталоге представлены блоки питания:

на 12 и 15 B;
с регулируемым выходным напряжением;
для подключения промышленного и сетевого оборудования;
корпусные и бескорпусные модели, в том числе для установки на DIN-рейку;
со встроенной защитой по напряжению и по току, а также от перегрузки и короткого замыкания.

При выборе важно учитывать, что универсального блока питания не существует. Необходимо подбирать модель в зависимости от типа подключаемого оборудования и расчетной нагрузки. Для схем бесперебойного и резервного питания могут понадобиться специализированные устройства.

Промышленные блоки питания без посредников

Компания «ЕвроМобайл» готова поставить любые блоки питания для вашей организации. У нас широкий выбор моделей таких мировых производителей, как Cotek, Mean Well, Novacom Wireless. Вся продукция сертифицирована в соответствии с требованиями российского законодательства и имеет соответствующие документы.

Осуществляем поставки оптом, сроки доставки не превышают 5 дней по России. За счет того, что сотрудничаем напрямую с производителями, наши цены существенно ниже сложившихся на рынке. На всю продукцию действует длительная заводская гарантия. Кроме того, мы осуществляем сервисное обслуживание блоков питания.

Чтобы узнать цены на выбранные устройства, отправьте запрос менеджеру. Обратите внимание, они зависят от вашего статуса покупателя. Информация о программах лояльности также доступна по запросу менеджера. Для оформления заявки на покупку воспользуйтесь сервисом «Заказать оборудование» или созвонитесь с сотрудником офиса по контактным телефонам, указанным на сайте.

Читайте также: