image

Территория Нефтегаз № 11 2016

Энергетика

»  01.11.2016 10:00 Источник питания 3-в-1 для арктического применения от компании «КВ Системы»
В статье рассказывается о маломощном и функциональном представителе серии AC/DC-преобразователей для построения высоконадежных систем электропитания промышленной автоматики. Собственные решения производителя позволили совместить в одном изделии источник электропитания с креплением на DIN-рейку, функцию ИБП, ORing-диод и обеспечить устройству возможность бесперебойной работы в экстремальных условиях эксплуатации и на территории Крайнего Севера, и в экваториальном поясе – от –50 до 70 0С.
Открыть PDF


При создании модуля электропитания «КАН-Д» разработчиками был заложен более широкий функционал, чем принято в зарубежных источниках этого класса. В результате было реализовано устройство 3-в-1: источник питания, ORing-диод, ИБП, который также является новинкой для изделий данного класса. Рассмотрим устройство подробнее.

Одним из основных принципов создания электрощитового оборудования для ответственных применений является надежность системы электропитания. Для реализации этого принципа разработчики применяют резервирование систем питания путем параллельного включения источников питания с использованием развязывающих ORing-диодов. Среди комплектующих шкафов автоматики для этих целей существуют отдельные ORing-диоды
Шоттки в корпусах для монтажа на DIN-рейку, стоимость которых сопоставима со стоимостью самого источника питания. В серии «КАН-Д50» ORing-диод встроен в один из двух силовых выходов +UВЫХ, второй выход подключен в источнике до ORing-диода и может использоваться для нормальной работы без потери КПД. Таким образом, соединение источников питания «КАН-Д50» параллельно нагрузке как для суммирования мощности, так и для повышения надежности систем питания возможно без дополнительных компонентов.

«КАН-Д50» обладает еще одним полезным функционалом. Нестандартный подход к проектированию при сохранении заявленных функций позволил использовать «КАН-Д50» в качестве ИБП с внешним аккумулятором без дополнительных блоков (рис. 1).

Схема работы модуля в качестве ИБП приведена на примере наиболее распространенного исполнения с выходным напряжением 24 В.

Встроенное реле гальванически развязанного контакта ГРК (сухого контакта) работает при такой схеме подключения, как аварийное отключение аккумулятора при его разряде. При нормальной работе схемы с сетевым напряжением аккумулятор подключен к нагрузке контактами реле ГРК, при этом напряжение модуля необходимо отрегулировать на 27 В (напряжение заряженного гелевого аккумулятора). Источник питания при этом работает в режиме заряда аккумулятора и питания нагрузки. При отключении сетевого напряжения нагрузка будет питаться от аккумулятора через контакты реле, которые будут удерживаться в замкнутом состоянии за счет питания аккумулятором выходной части источника питания, включая схему анализа выходного напряжения DC_OK. Пороговое минимальное напряжение схемы DC_OK настроено на минимальное рабочее напряжение гелевого аккумулятора 19 В для предотвращения его глубокого разряда. При восстановлении сетевого напряжения источник питания перейдет в режим заряда аккумулятора и питания нагрузки. В конструктиве «КАН-Д50» применены съемные винтовые клеммники, которые дают возможность «горячей замены» источников без отключения питания всей системы. Возможность питания «КАН-Д50» от сети постоянного тока 112–372 В позволяет использовать его в промышленных системах бесперебойного питания с питанием от аккумуляторных батарей с большим разбросом напряжения.

Схемотехническое решение силовой части также нетрадиционно: квазирезонансный обратноходовый преобразователь с синхронным выпрямлением не содержит снабберных цепей ввиду отсутствия выбросов при переключении силового ключа во всех режимах работы. Такая схемотехника дала источнику «КАН-Д50» ряд преимуществ: повышение частоты преобразования выше 100 кГц при минимальном тепловыделении силовых элементов без применения радиаторов. Отсутствие выбросов на силовых ключах, свойственных обратноходовым преобразователям, дало возможность обеспечить электромагнитную совместимость «КАН-Д50» по EN55022, кривая В, не увеличивая габариты входного фильтра (рис. 2).

Широкий диапазон рабочих температур от –50 до 70 °С, металлический корпус со съемными винтовыми клеммниками, встроенный ORing-диод, возможность работы в режиме ИБП без дополнительных блоков – все это позволяет разработчику получить большую гибкость в проектировании и построении специализированных систем электропитания на основе источника «КАН-Д50» от компании «КВ Системы».

 

ООО «КВ Системы» – отечественный разработчик и производитель высоконадежных AC/DC-источников и систем электропитания для гражданской промышленности и ОПК.



← Назад к списку


im - научные статьи.