Некоторые условия окружающей среды относительно благоприятны, в то время как другие могут быть более агрессивными и экстремальными (высокие рабочие температуры, высота над уровнем моря и т. д.). Как активное, так и воздушное охлаждение требуют вентилятора, которому необходимо собственное пространство в системе, что увеличивает его вес и энергопотребление, создает шум и является дополнительной, и распространенной, точкой отказа. Во многих случаях пассивное охлаждение в виде теплопроводности и конвекции предпочтительнее, наряду с добавлением радиатора.
Помимо общих требований к источникам питания (эффективность, надежность и т. д.), каждый рынок предъявляет к этим устройствам специфические требования, такие как:
• Коммуникационные приложения, например, базовые станции 5G, требующие высокой эффективности и надежности для обеспечения непрерывной работы;
• Промышленные приложения, например, промышленные принтеры, которым необходим широкий диапазон входного и выходного напряжения;
• Системы хранения энергии, требующие высокой эффективности для длительной и экономичной работы;
• Оборонные приложения, требующие соответствующей сертификации для соответствия строгим стандартам;
• Робототехнические приложения, требующие небольших, легких, пассивно охлаждаемых компонентов с высокой стабильностью и несколькими вариантами выходного напряжения для удовлетворения потребностей исполнительных механизмов, двигателей или систем управления;
• Автоматизированные приложения, требующие широкого диапазона входного напряжения для обеспечения развертывания в разных странах, а также широкого диапазона выходного напряжения для питания широкого спектра оборудования.
Во многих случаях разработчикам необходимо использовать несколько источников питания параллельно для увеличения общей мощности системы. Однако не все источники питания поддерживают одинаковую мощность, и использование источника, не способного справиться с требуемой нагрузкой, может привести к сбою системы и повреждению всего оборудования.
Нетехнические менеджеры и сотрудники отдела продаж часто считают, что достаточно просто заменить один блок питания на другой от другого производителя с аналогичными характеристиками, но это не всегда так. Каждый блок питания имеет уникальные характеристики, и системным проектировщикам требуется время на освоение, поскольку они часто предпочитают использовать одно и то же семейство блоков питания для всего оборудования. В то же время производители предпочитают сокращать складские запасы, чего можно достичь, используя базовый блок питания, который можно сконфигурировать в соответствии с требованиями различных приложений.
Блок питания P-DUKE TBF500
— это результат стремления P-DUKE к исследованиям, разработке и производству высокопроизводительных преобразователей энергии. Поэтому компания предлагает широкий ассортимент преобразователей, блоков питания и решений для преобразования энергии для рынков, которые требуют высочайшего качества продукции и отвечают всем требованиям. OLFER Electronics включает и распространяет всю свою продукцию в Испании и Португалии.
Блоки питания серии P-DUKE TBF500 имеют универсальный диапазон входного напряжения (85-264 В переменного тока) и предлагают различные выходные напряжения: 12, 15, 24, 28, 48 и 54 В постоянного тока. Все продукты этой серии отличаются низким энергопотреблением без нагрузки (0,6 Вт) и поддерживают нагрузку до 500 Вт с КПД 93%.
Устройства TBF500, обладающие усиленной изоляцией 3000 В переменного тока, упакованы в герметичный корпус, содержащий активные полупроводниковые компоненты, со встроенной теплопроводящей алюминиевой опорной пластиной (Рисунок 1).
Рисунок 1: Блок питания TBF500 упакован в герметичный корпус.
Помимо 3-летней гарантии, серия TBF500 соответствует стандартам RoHS, REACH и IEC/UL/EN 62368-1. Реализация включает использование дополнительных компонентов, в том числе металлооксидного варистора (MOV), выполняющего функцию предохранителя, резисторов, конденсаторов и индукторов для соответствия требованиям электромагнитной совместимости (ЭМС), накопительных конденсаторов и других компонентов для обеспечения фильтрации выходного сигнала (Рисунок 2).
Рисунок 2: Некоторые из дополнительных компонентов, необходимых в типичной реализации TBF500.
При реализации источника питания TBF500, как показано на иллюстрации, он обеспечивает защиту от перегрузки по току (OPC), защиту от перенапряжения (OVP), защиту от перегрева (OTP) и защиту от короткого замыкания (SCP).
Например, если не принять меры по снижению перенапряжений, переходные процессы могут повредить источник питания и оборудование, подвергая пользователей потенциальной опасности. Стандарт безопасности ISO/IEC 60664-1(2007) описывает несколько категорий перенапряжения (OVC), которые касаются переходных уровней перенапряжения от таких источников, как молния или нестабильные источники питания. OVC I — это самая низкая из этих категорий перенапряжения. Блоки питания TBF500 полностью соответствуют требованиям OVC III.
Входы -Sense и +Sense на рисунке 2 позволяют блоку питания TBF500 определять напряжение нагрузки и автоматически регулировать выходное напряжение для устранения падения напряжения, вызванного сопротивлением проводки.
Для систем, требующих более 500 Вт, блоки питания TBF500 поддерживают функцию распределения тока (CSF), позволяющую подключать несколько устройств параллельно.
Варианты развертывания (включая XTBF500)
: Чтобы помочь производителям электроники минимизировать свои запасы и удовлетворить потребности рынка и различных приложений, блоки питания TBF500 поддерживают различные варианты развертывания, такие как прямое подключение к основной материнской плате системы (PCB). В этом случае TBF500 может охлаждаться конвекцией и излучением через радиатор, установленный на его алюминиевой пластине, возможно, с дополнительным принудительным воздушным охлаждением. Этот вариант показан на рисунке 3.
Рисунок 3: Крепление к основной печатной плате с конвекционным охлаждением.
В этом сценарии внешние компоненты, упомянутые в предыдущем разделе, могут быть интегрированы в основную материнскую плату.
Альтернативный вариант предполагает установку TBF500 непосредственно на шасси. В этом случае охлаждение будет осуществляться конвекцией через алюминиевую пластину, интегрированную в заднюю часть блока питания (Рисунок 4).
Рисунок 4: Установка на шасси системы с кондуктивным охлаждением.
Опять же, дополнительные внешние компоненты будут подключены к основной печатной плате системы.
Другой альтернативой является автономный блок питания XTBF500. В этом случае блок питания TBF500 крепится своей алюминиевой пластиной к большему алюминиевому основанию, а также к печатной плате, содержащей все дополнительные компоненты, упомянутые в предыдущем разделе (Рисунок 5).
Рисунок 5: XTBF500 объединяет TBF500 с печатной платой.
Блок питания XTBF500 выполнен в закрытом корпусе, но также доступен вариант с открытым корпусом, как показано на рисунке 5. Кроме того, открытый корпус обеспечивает улучшенное рассеивание тепла, что упрощает ремонт или замену. Однако закрытый корпус обеспечивает защиту, не допуская доступа к материнской плате, тем самым предотвращая возможность поражения электрическим током. Как показано на рисунке 6
, алюминиевая печатная плата TBF500 соединяется с алюминиевым основанием XTBF500, которое, в свою очередь, может быть установлено в корпус системы, обеспечивая улучшенное охлаждение.
Рисунок 6: XTBF500 обеспечивает улучшенное охлаждение
Примеры рынков и областей применения блоков питания P-DUKE:
Семейства блоков питания TBF500 и XTBF500 совместимы с широким спектром рынков и областей применения. Ниже приведены некоторые примеры:
Связь (например, базовые станции 5G)
• Выходная мощность 500 Вт: Обеспечивает стабильную высокую мощность, необходимую для непрерывной работы.
• КПД до 93%: Снижает потери мощности и эксплуатационные расходы.
• Широкий диапазон входного напряжения (85-64 В переменного тока)
• Комплексные функции защиты и разработка для работы на большой высоте. Обеспечивает надежность в суровых условиях.
• 3-летняя гарантия на изделие: Повышает надежность системы.
Промышленное применение (например, промышленные принтеры)
• Несколько выходных напряжений (12, 15, 24, 28, 48, 54 В постоянного тока)
• Высокий КПД: Снижает эксплуатационные расходы и повышает стабильность системы.
• Функция распределения тока и стабильное выходное напряжение: Обеспечивает стабильность и расширяемость.
• Фильтры, соответствующие стандартам ЭМС: Обеспечивают высокую устойчивость к электромагнитным помехам.
• Комплексная защита: включает защиту от перенапряжения и короткого замыкания для обеспечения безопасности системы.
Системы хранения энергии (ESS)
• КПД до 93%: обеспечивает энергосбережение, делая длительную эксплуатацию более экономичной.
• Возможности распределения тока и параллельной работы.
• Множество вариантов выходного напряжения: адаптируется к различным требованиям системы ESS (например, 48 В, 54 В).
• Высокая надежность и стабильная работа в суровых условиях.
Оборонная промышленность
• Сертифицировано по IEC/UL/EN 62368-1: соответствует строгим стандартам безопасности оборонной промышленности.
• Высокая эффективность и многоуровневая защита: повышает надежность системы.
• Разработано для работы на больших высотах. Обеспечивает надежность в суровых условиях.
• Отличная совместимость с электромагнитными помехами: обеспечивает превосходную устойчивость к электромагнитным помехам.
Робототехника
• Высокая стабильность выходного напряжения и множество вариантов выходного напряжения: удовлетворяют потребности систем управления роботами.
• Высокая эффективность: обеспечивает быструю реакцию и снижение энергопотребления.
• Достаточные механизмы защиты: гарантируют надежность при длительной эксплуатации.
• Соответствие требованиям ЭМС: устойчивость к электромагнитным помехам обеспечивает точность работы.
Автоматизация производства
• Выходная мощность 500 Вт и несколько выходных напряжений: совместимость с различным автоматизированным оборудованием.
• Высокая эффективность (93%): снижение потерь энергии и поддержка длительной работы.
• Интегрированные периферийные схемы: упрощение процессов проектирования и внедрения.
• Адаптивность к суровым условиям эксплуатации и многоуровневая защита: повышение стабильности и надежности системы.
