DIN-рейка плюс Mean Well: источники питания для промышленной и домашней автоматизации

Тайваньская компания Mean Well является одним из мировых лидеров по производству источников питания для монтажа на DIN-рейку. Модельный ряд состоит из 27 серий модульных источников питания, которые применяются в оборудовании промышленной автоматики, телекоммуникаций, промышленных измерений, для питания промышленных датчиков, в приборах домашней автоматики, электронном оборудовании, устанавливаемом на транспорте (электротранспорт, морские суда), источниках бесперебойного питания UPS и т.д.

Компания Mean Well основана в 1982 году, а в Россию источники питания поставляются с 2000 года. За 12 лет присутствия на отечественном рынке источники питания Mean Well завоевали доверие у наших потребителей и стали самыми популярными источниками питания в модульном исполнении. Это связано с широким ассортиментом продукции и оптимальным на сегодняшний день соотношением «цена/качество». Одним из перспективных направлений развития Mean Well считает модули питания для промышленной и домашней автоматизации. Обзор модулей питания Mean Well для монтажа на DIN-рейку приведен на рис. 1. Красным цветом выделены обсуждаемые новинки, уже присутствующие на складе «КОМПЭЛ» в Москве.

Рис. 1. Источники питания Mean Well для монтажа на DIN-рейку

Компактные модули питания для монтажа на DIN-рейку

Одно из основных достоинств серии MDR является узкий корпус, поскольку плотность размещаемого в промышленных шкафах и стойках оборудования, непрерывно возрастает. Именно поэтому компания Mean Well в 2007 году разработала и выпустила серию MDR. Сейчас серия MDR состоит из модулей питания мощностью 10, 20, 40, 60 и 100 Вт (см. рис. 2).

Рис. 2. Источники питания серии MDR

Сравним размеры источника питания MDR-10 и MDR-100. Источники питания MDR-10 имеют мощность 10 Вт, MDR-100 — 100 Вт. MDR-10 реализован в том же корпусе шириной 22,5 мм, что и модели MDR-20. Изделия MDR-100 имеют самый широкий в серии MDR корпус шириной 55 мм. Источники питания серии MDR выпускаются в пластмассовом корпусе для монтажа на DIN-рейку. Особенностью источников питания этой серии является низкое собственное энергопотребление менее (0,75 Вт) при работе без нагрузки. Модули имеют светодиодный индикатор включения, подстройку выхода в диапазоне 0...20% от номинала для компенсации падения напряжения на проводах к нагрузке. Дополнительно источник питания выдает сигнал «Выходное напряжение в норме» для включения дополнительных внешних цепей. Этот сигнал в MDR-10 — типа «открытый коллектор», а в MDR-100 — релейный контакт. В отличие от других источников питания серии MDR изделия MDR-100 имеют встроенный корректор коэффициента мощности, что обеспечивает соответствие модулей питания стандартам по электромагнитной совместимости. Собственное энергопотребление MDR-100 несколько выше — не 0,75, а 1 Вт. Варианты моделей приведены в табл. 1.

Таблица 1. Варианты моделей источников питания серии MDR

Источники питания на DIN-рейку с двойной изоляцией

Поскольку изделия автоматики все шире применяются в быту в помещениях, где находятся люди, в этих изделиях необходимо обеспечить повышенную электрическую безопасность по сравнению с промышленными изделиями. Степень защиты людей от поражения электрическим током регламентирует ГОСТ Р МЭК 536-94 «Классификация электротехнического и электронного оборудования по способу защиты от поражения электрическим током». Эффективным способом защиты от поражения электрическим током служит применение двойной изоляции. Под двойной изоляцией понимают комбинацию основной (рабочей) и независимой от нее дополнительной изоляции. Наиболее типичный пример дополнительной изоляции - пластмассовый корпус электроприбора. При использовании двойной изоляции отпадает необходимость в заземлении. Электрические изделия, имеющие двойную изоляцию и не имеющие элементов для заземления, относятся к классу защиты II. Компания Mean Well выпускает ряд источников питания с классом защиты II. Это изделия серий DR-15, DR-30, DR-60, DR-100 (рис. 3).

Рис. 3. Источники питания на DIN-рейку с двойной изоляцией

Основные параметры изделий этой серии аналогичны параметрам серии MDR:

• Пластмассовый корпус;
• Светодиодный индикатор включения;
• Монтаж на DIN-рейку;
• Подстройка выхода для компенсации падения напряжения на проводах к нагрузке.

В источниках питания DR-15 и DR-100 обеспечивается низкое собственное энергопотребление менее 0,5 Вт, и 1 Вт при работе на холостом ходу, соответственно. Это свойство становится все более востребованным в новых системах промышленной и домашней автоматизации, где важно обеспечить низкое энергопотребление. В соответствии с требованиями EMC UL60950-1, TUV EN60950-1, и EN55022 класса B, эти низкопрофильные источники питания можно применять не только в системах распределенного питания, в шкафах управления промышленным оборудованием, системах безопасности, но и приборах домашней автоматизации, системах «умный дом» и т.д. Варианты моделей источников питания с двойной изоляцией приведены в таблице 2.

Таблица 2. Варианты моделей источников питания на DIN-рейку с двойной изоляцией

Источники питания на DIN-рейку в металлическом корпусе

Источники питания на DIN-рейку DR-45, DR-75, DR-120, DRP-240, DRP-480, DRP-480S являются продолжением популярной серии источников питания с двойной изоляцией (DR-15, DR-30, DR-60, DR-100). Модули питания  выпускаются в металлическом корпусе. Источники питания работают в широком диапазоне входных напряжений 90-264 переменного тока, а модели мощностью 240 и 480 Вт содержать встроенный корректор коэффициента мощности. У источников питания DRP-240 встроен активный корректор коэффициента мощности, а модели DRP-480 и DRP-480S пассивный корректор мощности. Так же как и аналогичные модули, источники питания  DR-45, DR-75, DR-120,  DRP-240, DRP-480, DRP-480S имеют стандартный комплекс защит и соответствуют стандартам по электрической безопасности и электромагнитной совместимости.

Таблица 3. Модули питания на DIN-рейку в металлическом корпусе

Трехфазные источники питания серии DRT

Отдельную нишу занимают модули питания  для трехфазного сетевого напряжения, поскольку именно это напряжение является промышленным стандартом. Компания Mean Well выпускает три серии источников питания DRT-240,  DRT-480, DRT-960. Модули предназначены для подключения к трех фазной сети (4 провода) 340-550 В переменного тока. В случае отключения одной из фаз модуль питания так же будет работать, но при этом потребляемая выходная мощность должна быть снижена до 80 % от номинальной нагрузки. Для удобства выбора варианты моделей приведены в таблице 4.

Таблица 4. Модули питания серии DRT для трехфазного входа

Источники питания на DIN-рейку для питания электропривода

В настоящий момент 60 % всей производимой электрической энергии потребляют электроприводы, которые применяются в широком спектре задач: медицине, домашней автоматизации, промышленности, транспорте и т.д. При этом, для современных источников питания электропривода необходимо, чтобы был высокий КПД, повышенная нагрузочная способность, компактный корпус. Специально для этой области применения были разработаны источники питания серий SDR. Серия SDR состоит из моделей SDR-120, SDR-240, SDR-480 мощностью 120, 240, 480 Вт соответственно. Варианты моделей представлены в таблице 5.

Таблица 5. Варианты моделей источников питания для электропривода серии SDR

Наименование	SDR-120	SDR-240	SDR-480x
Внешний вид
Выходная мощность, Вт	120	240	480
Выходные напряжения, В	12, 24, 48	24, 48	24, 48
Диапазон рабочих температур, °С	-25...70
КПД (типовое значение), %	91	94	94
Габаритные размеры, мм	40х125х114	60х125х114	86x125x129

Источники питания Mean Well серии SDR являются современной заменой серии DR и DRP. Так же как и предыдущие серии модули питания SDR работают в широком диапазоне входных напряжений 90...264 В переменного тока и имеют полный комплекс защит, активный корректор коэффициента мощности. Однако наряду со стандартными функциями модули SDR имеют ряд особенностей:

• В Высокое значение КПД до 94%
• Более широкий температурный диапазон от -25 до 60°С
• Пиковая мощность до 150% от номинальной выходной мощности в течении 3с
• Возможность параллельного включения для моделей SDR-480P
• Индикацию наличия выходного напряжения
• Релейный контакт

Важной особенностью рассматриваемых преобразователей SDR является возможность кратковременной перегрузки по мощности в импульсном режиме, что очень важно при работе на реактивную нагрузку. Выходная мощность может превышать номинальную на 50% в течение трех секунд при соответствующей скважности. Это свойство особенно важно при питании электродвигателей, которые в момент запуска требуют от источника питания повышенной мощности по сравнению с установившимся номинальным режимом работы. Конкретные значения уровней выходных мощностей в номинальном режиме и при перегрузке, и допустимые интервалы между импульсами перегрузки показаны в фирменном техническом описании. Так же при эксплуатации модулей необходимо учитывать тот факт, что верхний предел температуры при максимальной потребляемой мощности составляет 60 °С. Соответственно, если температура повышается до 70 °С, то потребляемая выходная мощность должна быть снижена до 75 % от номинального значения. Модули питания SDR соответствуют международным стандартам и сертификатам по электрической безопасности и электромагнитной совместимости.  Так же эти модули прошли дополнительную сертификацию по стандартам GL (морская аппаратура) и SEMI F47 (оборудование для изготовления полупроводников).

Источники питания с ультрашироким диапазоном входных напряжений

В 2010 году компания Mean Well разработала три серии источников питания с ультрошироким диапазоном входных напряжений  WDR-120, WDR-240, WDR-480 мощностью 120, 240, 480 Вт соответственно (рис.4). Новые источники питания могут быть применены для автоматизации производств, питания электропривода, электротранспорта, морского транспорта и т. д.

Рис. 4. Источники питания с ультрашироким входом серии WDR

Источники питания серии WDR выполнены в металлическом корпусе и предназначены для монтажа на DIN-рейку. Подключение входной сети и нагрузки осуществляется с помощью клеммных колодок. Модули питания WDR рассчитаны на диапазон входных напряжений 180…550 В переменного тока или 254…780 В постоянного тока. Встроенный активный корректор коэффициента мощности (кроме серии WDR-120) позволяет соответствовать требованиям международных сертификатов по допустимому уровню гармоник тока в сети (EN61000-3-2). Хотелось бы отметить тот факт, что оптимальное значение коэффициента мощности более 0,84 достигается при номинальной нагрузке. В серии WDR имеются модули с выходным напряжением 12, 24, 48 В. Для удобства выбора в таблице 6 представлены варианты моделей и их основные характеристики. При помощи потенциометра, который выведен на переднюю панель можно увеличить значение выходного напряжения на 14…25 % от номинального значения в зависимости от модели.

Таблица 6. Варианты моделей источников питания с ультрашироким входом серии WDR

Стандартные функции включают полный комплекс защит, индикацию наличия выходного напряжения и релейный контакт. Электрическая прочность изоляции «вход-выход» составляет 3 кВ переменного тока. КПД источников питания WDR достигает 93 %. Так же по сравнению с предыдущими сериями модули WDR имеют более широкий диапазон температур от -30 до 70 °С, что может значительно расширить спектр применений этих источников питания. Изделия сертифицированы и соответствуют международным стандартам по электрической безопасности и электромагнитной совместимости: UL508, IEC60950-1, EN55022 (CISPR22), EN61204-3 Class B, EN61000-3-2,-3; EN61000-4-2,3,4,5,6,8,11, EN55024, EN61000-6-2 (EN50082-2), EN61204-3.

Контроллер заряда батареи

В современных системах автоматики все чаще необходимо обеспечить резервирование питания. Решить эту задачу можно с помощью источников резервного и бесперебойного (UPS) питания. Одним из важных элементов системы резервного питания является контроллер заряда аккумуляторной батареи, который выполняет функции контроля состояния аккумуляторной батареи, автоматического подключения батареи при отключении сетевого напряжения, а так же защищает батарею от обратного напряжения. В линейке модулей компании Mean Well функцию контроллера аккумуляторной батареи выполняет модуль DR-UPS40 (рис.5). Модули DR-UPS40, которые предназначен для построения систем бесперебойного питания с промежуточной шиной 24 В и внешними аккумуляторными батареями.

Рис.5.Контроллер заряда батареи DR-UPS40

Основные параметры:

• Диапазон входного напряжения шины питания: 24...29 В;
• Максимальный входной ток: 40 А;
• Диапазон входного напряжения от аккумуляторной батареи: 21...29 В;
• Диапазон входного тока от аккумуляторной батареи: 0...40 А;
• Ток заряда аккумуляторной батареи: 2 А.

Для построения резервного или бесперебойного источника питания к модулю DR-UPS40 можно подключать аккумуляторную батарею на 24 В емкостью 4, 7 или 12 А*ч. В качестве сетевого источника могут применяться модули серий MDR, DR, DRP, DRT с выходным напряжением 24 В. Реализован модуль DR-UPS40 в том же металлическом корпусе размерами 55,5х125,2х100 мм, что и источники питания серии DR-75, и модуль DR-RND20. DR-UPS40 может работать при температурах окружающего воздуха от -20 до 70°C, соответствует международным стандартам по уровню излучаемых помех EN55022 (CISPR22), класс B, по устойчивости к электромагнитным помехам EN61000-4-2,3,4,5,6,8, ENV50204, требованиям к тяжелой промышленности, критерий A.

Блок резервирования

Еще одним элементом системы резервного питания является модуль резервирования питания DR-RDN20 (рис. 6), который применяется при построении источников резервного и бесперебойного питания, а так же применяется при параллельном включении источников питания и реализации «горячей» замены источников питания. Он предназначен специально для источников питания промышленной автоматики с выходом 24 В и содержит 20-амперные ORing-диоды, размещенные на мощных теплоотводах. Конструктивно модуль оформлен в том же корпусе, что и популярные источники питания серии DR-75. Модуль DR-RDN20 имеет два входа на 21...28 В, максимальный выходной ток — 20 А.

Рис.6. Блок горячего резервирования DR-RDN20

Модули DR-RDN20 содержат встроенные реле, с помощью которых можно реализовать функции мониторинга, сигнализации или аварийного отключения.

Заключение

Компания Mean Well выпускает широкий ассортимент источников питания для монтажа на DIN-рейку, предназначенные для питания оборудования промышленной автоматики, телекоммуникаций, промышленных измерений, для питания промышленных датчиков, в приборах домашней автоматики, электронном оборудовании, устанавливаемом на транспорте (электротранспорт, морские суда), источниках бесперебойного питания UPS и т.д. Подробную информацию об этих и других источниках питания можно найти на сайте в разделе «Источники питания». Для осуществления выбора конкретной модели можно воспользоваться рис. 1 и вышеуказанным сайтом. На сайте реализовано постоянное обновление информации о цене и наличии на складе.

А.В. Конопельченко, «КОМПЭЛ»