КонтрАвт
YoutubeVkontakteYandex Zen
КонтрАвт
Корзина заказовКорзина заказов
Выбор продукции

Импульсные источники питания НПФ КонтрАвт

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

Импульсные источники питания НПФ КонтрАвт

Александр Пахомов, старший инженер

Введение

НПФ КонтрАвт занимается разработкой источников питания (далее – ИП) начиная с 1994 года. Первыми разработками были блоки питания серии БП.

В связи с растущим применением энергоемких устройств: датчиков, контроллеров, операторских панелей, на рынке систем промышленной автоматизации потребовались блоки питания, имеющие высокие значения плотности мощности (Вт/дм3). Небольшими размерами при высокой выходной мощности обладают импульсные источники питания.

Первым шагом НПФ КонтрАвт в данном направлении были двухканальные блоки серии PSM-24 (рис. 1), предназначенные для питания модулей серии MDS, нормирующих преобразователей, электромеханических реле, устройств сигнализации, индикации и других устройств в системах промышленной автоматики.

Рис. 1

Модуль преобразует сетевое напряжение в стабилизированное постоянное напряжение 24 В. Каналы модуля защищены от короткого замыкания и перегрузки. Они гальванически изолированы  от  питающего напряжения и допускают работу без нагрузки. Допустимая выходная нагрузка на один канал не более 0,3 А.

Новинки

В настоящее время ассортимент НПФ КонтрАвт расширен двумя источниками питания: PSM-36-24 и PSM/4R-36-24 (рис. 2).

Рис. 2

Модификации PSM-36-24 и PSM/4R-36-24 размещаются в корпусах 70x85x58  мм и 105x85x58  мм соответственно, предназначенных для монтажа на DIN рейку с возможностью непосредственной установки на монтажную поверхность.

Блоки серии PSM/4R-36-24 совмещают в себе источник питания 24  В 1,5  А с четырьмя электромагнитными реле. Такое решение экономит место в монтажном шкафу. Питание обмоток реле осуществляется от самого источника питания.

Импульсные ИП PSM-36-24 и PSM/4R-36-24 подключаются к сети и к нагрузке клеммными соединениями винтами. Выход приборов и нагрузку необходимо соединять как можно более короткими проводами с большим сечением.

Основные параметры

Номинальное выходное напряжение 24±0,5  В
Максимальный ток нагрузки 1,5 А
Рабочий диапазон входных переменных напряжений 85-264  В
Рабочий диапазон входных постоянных напряжений 120 -370  В
КПД при номинальном напряжении питания (220  В), не менее 80  %
Нестабильность при изменении входного напряжения в диапазоне 85-264  В при максимальном токе (1,5  А), не более 0,5  %
Нестабильность при изменении нагрузки от 10 до 100  %, % от номинала, не более 2  %
Уровень пульсаций выходного напряжения, пик-пик, не более 150  mВ

Расширенный диапазон сетевого напряжения

Во многих блоках других производителей проблема переключения между напряжениями питающей сети ~110 В и ~220 В решается путем установки на блоке переключателя напряжения. Блоки питания PSM-36-24 и PSM/4R-36-24 рассчитаны на включение в сеть с диапазонами питающего напряжения от 85 до 264 В. Тем самым обеспечивается работа в обоих диапазонах без вмешательства персонала и снижается вероятность выхода блока из строя при установке неверного напряжения.

ГОСТ 31109-97 “Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения” допускает отклонения напряжения от номинала ± 10 %. Ситуация, когда напряжение превышает 220 + 10 %=242 В называется перенапряжением. Когда напряжение снижается ниже 220 - 10 %=198 В – просадкой. Источники питания НПФ КонтрАвт в каждом из диапазонов (~110  В и ~220  В) обеспечивают расширенный интервал входных напряжений питания ±20 %, что соответствует 85-264 В. Это дает возможность использовать источники питания в условиях неблагоприятной промышленной сети.

При пуске мощных потребителей энергии, в частности, насосов путем непосредственного включения может происходить значительная просадка напряжения. В случае, если напряжение падает до величины ниже ~85  В, блоки питания серии PSM 36-24 обеспечивают питание нагрузки в течение не менее 50 мс.

Блоки питания серии PSM-36-24 допускают включение в сеть с постоянным питающим напряжением. При этом полярность включения значения не имеет.

Максимальный ток 1,5  А обеспечивают оба блока питания. В том числе и при включенных реле ИП PSM/4R-36. Большинство устройств промышленной автоматизации могут работать в расширенном диапазоне напряжений питания 24  В  ±   10  %.

Источники питания PSM-36-24 и PSM/4R-36-24 обеспечивают стабильность при изменении входного напряжения в диапазоне 85-264  В при максимальном токе (1,5  А) с погрешностью не более 2  %, что гарантирует достаточный запас.

Помехозащищённость

При работе импульсных источников питания неизбежно возникают высокочастотные импульсные помехи с частотой в сотни килогерц, поэтому импульсные источники питания следует очень осторожно применять для питания датчиков, формирующих аналоговые сигналы величиной в единицы-десятки милливольт и менее.

Если в системе АСУ используются такие датчики, рекомендуем их источник питания подключать в сеть через фильтр ФС-220. Это предотвратит попадание ВЧ помех в схемы высокоточного оборудования и искажение результатов измерений.

КПД и теплопотери

Коэффициент полезного действия источников питания составляет не менее 80  % при номинальном напряжении питания. Оставшиеся 20  %, т. е. 7,2  Вт рассеиваются внутри корпуса в виде тепла. Для удаления избыточного тепла за счёт естественной конвекции в корпусе источника питания предусмотрены вентиляционные отверстия. При монтаже источник питания следует располагать так, чтобы не создавались препятствия потоку воздуха.

Следует обратить внимание на то, чтобы оборудование и соединительные провода в щите не перекрывали вентиляционные отверстия. Монтаж соединительных проводов в щите рекомендуется выполнять в специальных коробах.

Защита от перегрузок

Источники питания НПФ КонтрАвт снабжены цепями защиты, которые отключают ИП в нештатных ситуациях. В случае срабатывания хотя бы одной из защит источник питания отключается и загорается светодиод “Error”.

Возможны следующие нештатные ситуации:

  • защита от перегрузки по току нагрузки срабатывает при уровне тока 1,2хIвых.max;
  • при кратковременных перенапряжения блок питания прекращает преобразование напряжения при достижении сетевым напряжением на входе значения ~265  В;
  • при падении напряжения питающей сети ниже ~85 источник питания прекращает преобразование напряжения;
  • при нагреве радиатора силового элемента до 120  °С источник питания прекращает работу и снова начинает функционировать после падения температуры ниже 90 °С.

Источники питания PSM-36-24 и PSM/4R-36-24 имеют функцию автоматического перезапуска. В случае срабатывания одной из защит источник выключает выходное напряжение и переходит в ждущий режим. Система автоматического перезапуска измеряет параметры, вызвавшие отключение ИП, и запускает источник после их нормализации.

4 реле в PSM/4R-36-24

Блоки питания PSM/4R-36-24 в качестве опции имеют четыре электромагнитных реле. Для питания катушек реле используется напряжение 24 В встроенного источника питания. Для управления реле могут быть использованы сухой контакт или NPN транзистор с открытым коллектором. Входной ток через один вход управления не превышает 27,5  мА. Контакты реле могут коммутировать переменное напряжение величиной до 250 В и постоянное напряжение до 110 В при величине максимального коммутируемого тока при работе с активной нагрузкой до 5 А, при работе с индуктивной нагрузкой до 3 А.

Характеристики реле позволяют коммутировать управляющие цепи силовых контакторов, маломощных однофазных электроприводов, освещения.

Максимальное время замыкания цепей каналов коммутации составляет 10  мс, а время размыкания цепей каналов коммутации – 5  мс.

При установке ИП необходимо учитывать несколько правил (см. рис. 3):

  • убедиться, что ИП правильно вентилируется: имеются зазоры между источниками и другими приборами, снизу не подается нагретый воздух от других ИП;
  • установить источник питания в правильное положение: вентиляционные прорези ориентированы вниз и вверх;
  • прежде чем включить источник питания, необходимо убедиться, что выходная нагрузка не превышает максимальной (с помощью мультиметра, подключенного параллельно выходным клеммам, убедиться в отсутствии КЗ в цепи).

Приведём пример применения источников питания НПФ  КонтрАвт.

На рис. 3 показан пример шкафа автоматизации. Контроллер КНТ1 осуществляет опрос 8 датчиков давления типа Метран-55 с выходным сигналом 4-20  мА, 8 дискретных входов и при помощи контакторов управляет 6 насосами. Для питания применены блоки БП1 и БП2 типа PSM-36-24. БП1 осуществляет питание датчиков давления. БП2 служит для питания контроллера.

Рис.3

 




Copyright © 2003-2021 КонтрАвт
Телефон: +7 (831) 260-13-08 (многоканальный)
Почта: sales@contravt.ru



Powered by TreeGraph (Graphit Ltd.)