Блок питания кирпичного типа — определение происхождения и размеров
Стандартный размер блока питания был объявлен Альянсом открытых стандартов распределенного питания (DOSA) примерно в 2010 году. Цель заключалась в стандартизации габаритов и упрощении поиска подходящих блоков питания на рынке для инженеров-разработчиков. Размеры могли варьироваться от полного блока питания до 1/32, как показано ниже:
Рис. 1. Стандарт размера блока питания (по версии DOSA)
Разработка блоков питания: от DC/DC к AC/DC.
Большинство ранних блоков питания начинались с DC/DC преобразователей мощностью от 50 до 100 Вт. Они использовались в распределенных системах питания (DPA) с напряжением от 48 В до 12 В и от 12 В до более низких напряжений (например, 5 В или 3,3 В). По мере развития новых компонентных технологий и усовершенствованных планарных трансформаторов стало возможным размещать большую мощность в меньшем корпусе и увеличивать плотность мощности. Первоначально большинство плат питания проектировались с мостовым фильтром или дискретной схемой коррекции коэффициента мощности (PFC) на входе и подключались к DC/DC преобразователю для получения требуемого выходного напряжения.
С появлением блоков питания переменного/постоянного тока в виде блоков, сложность конструкции снизилась за счет минимизации количества компонентов на плате питания. Системным инженерам достаточно было добавить на плату блока питания переменного/постоянного тока только ключевые компоненты, такие как предохранители, фильтры электромагнитных помех, электролитические конденсаторы и т. д., в качестве готового решения, следуя техническим рекомендациям. Это проще и экономит больше времени по сравнению с созданием всей схемы на плате питания. См. рисунок 2, на котором представлена блок-схема блока питания переменного/постоянного тока.
Рис. 2. Блок-схема питания переменного/постоянного тока
Преимущества блоков питания переменного/постоянного тока в форме кирпича: компактные размеры, низкий профиль и эффективное рассеивание тепла.
По сравнению с другими типами блоков питания переменного/постоянного тока, блоки питания в форме кирпича обладают преимуществами компактных размеров и низкого профиля. Кроме того, герметизация защищает внутренние электронные компоненты от пыли и влаги. Клей внутри блока питания способствует равномерному рассеиванию тепла от модуля и предотвращает накопление тепла в отдельных областях.
Блок питания переменного/постоянного тока в виде кирпича можно установить на печатную плату и припаять к ней вместе с другими компонентами для поверхностного монтажа, что экономит время установки.
Кроме того, блок питания переменного/постоянного тока кирпичного типа имеет сверху алюминиевую опорную пластину для охлаждения. Возможно решение без вентилятора при установке дополнительного системного радиатора. Благодаря радиатору на опорной пластине рабочая температура может достигать 100 °C, если температура корпуса поддерживается ниже 85 °C. Эта особенность идеально подходит для применений, где корпус системы (или радиатор) находится в непосредственном контакте с внешней средой и легко отводит тепло от силового модуля. Для типичных моделей блоков питания переменного/постоянного тока верхний предел рабочей температуры составляет всего около 60–70 °C, и им также требуется воздушный поток для охлаждения.
Повышенная надежность — еще одно преимущество блоков питания переменного/постоянного тока. Как правило, такие блоки не содержат внутренних электролитических конденсаторов, что продлевает срок их службы. Партнер компании Steliau Technology Iberia, компания Cincon, предлагает серию PDF700S в качестве хорошего примера. На рисунках 3 и 4 показана схема и PDF700S-CMFC, представляющий собой решение с необходимыми внешними компонентами.
Рис. 3. Блок-схема модуля AC/DC PDF700
Рис. 4 PDF700-CMFC (Встроенный комплект внешних компонентов)
Новое поколение блоков питания переменного/постоянного тока с комплексным решением: серия CBM.
В условиях продолжающегося глобального кризиса в цепочке поставок из-за нехватки материалов, дефицит компонентов для печатных плат стал серьезной проблемой. Многие клиенты искали готовые решения, а не самостоятельное изготовление плат питания, что потребовало бы покупки всех остальных фильтрующих компонентов. Для решения этой проблемы компания Cincon предлагает серию CBM — комплексное решение для блоков питания переменного/постоянного тока. Все фильтрующие компоненты (например, индукторы и конденсаторы) и конденсатор интегрированы в модуль. Он может использоваться напрямую без дополнительных фильтров и соответствует стандарту EN55032 класса B. На рисунке 5 показан блок для наглядности.
Рис. 5. Концепция CBM в блок-схеме
Схемы коррекции коэффициента мощности в полублочном модуле
Кроме того, компания Steliau Technology Iberia через Cincon также предлагает решение в виде модуля коррекции коэффициента мощности (PFC) мощностью 750 Вт. Он подходит для установки на входе переменного/постоянного тока и обеспечивает энергосистему высоким коэффициентом мощности (PF) для соответствия стандартным требованиям к электропитанию. Благодаря более высокому PF система может снизить входной ток, что приводит к уменьшению потерь при передаче. Более того, при выходном напряжении от 390 до 400 В постоянного тока время обслуживания системы может быть больше, чем у системы с простым выпрямительным мостом (выходное напряжение от 160 до 330 В постоянного тока).
Рис. 6. Модуль PFC750 в блок-схеме
Компания Steliau Technology Iberia в партнерстве с Cincon — ваш специалист в области решений для производства прессованной пищевой продукции
Компания Cincon обладает более чем 30-летним опытом в разработке источников питания. Они оказывали помощь многочисленным системным инженерам в разработке систем питания для их продукции. Мы предлагаем различные типы решений для питания переменного и постоянного тока для модульных устройств:
Статья предоставлена Стелиау Технологический Иберия -
