Источники питания и сетевые фильтры для монтажа на DIN-рейку

Евгений Звонарев
Новости Электроники 4, 2009

Монтаж на DIN-рейку – один из наиболее распространенных стандартов монтажа в промышленной автоматике. Источники питания, выпускаемые компанией TDK-Lambda под этот стандарт, имеют выходную мощность от 7,5 до 480 Вт и диапазон выходных напряжений от 5 до 48 В. Помимо источников питания, компания выпускает для этого типа монтажа сетевые фильтры.

Преобразователи AC/DC для монтажа на DIN-рейку чаще всего применяются в системах промышленной автоматики. Компания TDK-Lambda выпускает три серии высокоэффективных AC/DC-преобразователей этого типа (DPP, DLP и DSP) с выходной мощностью от 7,5 до 480 Вт. Сравнительная диаграмма выходных мощностей серий для промышленных применений с монтажом на DIN-рейку показана на рисунке 1.

 

Рис. 1. Диаграмма выходных мощностей AC/DC-преобразователей TDK-LAMBDA для монтажа на DIN-рейку

Модуль DLP PU предназначен для создания горячего резерва из двух источников питания (ИП) с выходным напряжением 24 В и максимальным током до 20 А на каждый AC/DC-преобразователь.

Низкопрофильная серия DSP с выходной мощностью 7,5...100 Вт

AC/DC-преобразователи низкопрофильной серии DSP с выходными мощностями от 7,5 до 100 Вт (выходные напряжения от 5 до 24 В) имеют высоту пластикового корпуса всего 56 мм. Преобразователи этой серии предназначены для установки в строительных шкафах, в системах безопасности и противопожарной защиты, системах управления освещением. Двойная изоляция (класс II по классификации UL1310, заземление разъема не требуется), полный диапазон входных напряжений от 90 до 264 В переменного тока или от 120 до 370 В постоянного тока, широкий диапазон рабочих температур от -25 до 71°С (на полной мощности – до 61°С), комплекс защит от перегрузки по току и от перенапряжения, универсальный ряд выходных напряжений 5, 12, 15 и 24 В позволяют применять эти ИП в системах промышленной автоматизации и инженерных сетях. Наличие встроенных светодиодных индикаторов обеспечивает визуальный контроль работоспособности AC/DC-преобразователей этой серии. Основные параметры ИП серии DSP сведены в таблицу 1.

Таблица 1. Параметры AC/DC-преобразователей серии DSP фирмы TDK-LAMBDA

Наименование	Uвых, В	Диапазон регулировки выходного напряжения, В	Ток нагрузки, А	Выходная мощность, Вт	КПД (типовое значение), %	Диапазон рабочих температур, °С
DSP10-5	5	5...5,5	1,5	7,5	74	-25...71
DSP10-12	12	12...14	0,83	10,0	78
DSP10-15	15	13,5...16,5	0,67	10,1	78
DSP10-24	24	24...28	0,42	10,1	80
DSP30-5	5	5...5,5	3,0	15,0	80
DSP30-12	12	12...14	2,10	25,2	84
DSP30-15	15	13,5...16,5	2,00	30,0	85
DSP30-24	24	24...28	1,3	31,2	86
DSP60-5	5	5...5,5	7,00	35	80
DSP60-12	12	12...14	4,50	54,0	84
DSP60-15	15	13,5...16,5	4,00	60,0	85
DSP60-24	24	24...28	2,5	60,0	86
DSP100-12	12	12...14	6,00	72,0	82
DSP100-15	15	13,5...16,5	5,00	75,0	85
DSP100-24	24	24...28	4,20	100,8	85

Гарантийный срок эксплуатации этих конвертеров составляет 2 года.

Серия DLP с выходной мощностью от 75 до 240 Вт

Серия DLP включает в себя AC/DC-преобразователи в металлическом корпусе с выходным напряжением 24 В для диапазона мощности 75...240 Вт. Для модулей этой серии производитель дает повышенный срок гарантии 3 года. Эти преобразователи предназначены для питания систем управления двигателями в промышленных системах автоматики и измерительного оборудования. Испытательное напряжение изоляции между входом и выходом составляет 3000 В по переменному току (см. таблица 2).

Таблица 2. Параметры AC/DC-преобразователей серии DLP фирмы TDK-LAMBDA

Наименование	Uвых, В	Диапазон регулировки выходного напряжения, В	Ток нагрузки, А	Выходная мощность, Вт	КПД (типовое значение), %	Диапазон рабочих температур, °С
DLP75-24-1/E	24	21,6...28,0	3,1	75	83	-10...60
DLP75-24-1/C2EJ		–	2,5	60	83
DLP100-24-1/E		21,6...28,0	4,1	98,4	85
DLP100-24-1/C2EJ		–	3,7	88,8	85
DLP120-24-1/E		21,6...28,0	5,0	120	85
DLP180-24-1/E		21,6...28,0	7,5	180	87
DLP240-24-1/E		21,6...28,0	10,0	240	86

На рисунке 2 показаны зависимости выходной мощности от температуры окружающей среды для серии DLP.

Рис. 2. Зависимости выходной мощности от температуры окружающей среды для серии DLP

Из этих графиков следует, что для работы в полном диапазоне положительных рабочих температур (до 60°С) необходимо иметь запас по мощности. Самый лучший вариант – снимать с преобразователей только 60% от максимально допустимой мощности. Преобразователи этой серии обладают защитой от перегрузки по току (автоматический перезапуск), защитой от перенапряжения с автоматическим отключением при достижении выходным напряжением конкретного максимально допустимого значения.

AC/DC-преобразователи серии DPP с выходной мощностью от 15 до 480 Вт

Серия DPP имеет самую широкую номенклатуру AC/DC-преобразователей для монтажа на DIN-рейку как по количеству наименований, так и по диапазону выходных мощностей. Основные параметры модулей этой серии сведены в таблицу 3.

Таблица 3. Параметры AC/DC-преобразователей серии DPP фирмы TDK-LAMBDA

Наименование	Внешний вид	Uвых, В	Диапазон регулировки выходного напряжения, В	Ток нагрузки А	Выходная мощность, Вт	КПД (типовое значение), %	Диапазон рабочих температур,°С
DPP15-24		24	22,5...28,5	0,63	15	80	-10...71
DPP25-5		5	5,0...6,0	5,0	25	78
DPP30-12		12	9,9...12,1	2,5	30	82
DPP30-24		24	22,5...28,5	1,3		84
DPP50-15		15	11,9...15,1	3,4	50	85
DPP50-24		24	22,5...28,5	2,1		86
DPP50-48		48	48...56	1,05		87
DPP100-24		24	22,5...28,5	4,2	100	87
DPP120-12		12	11,4...14,5	10	120	84	-25...71
DPP120-24		24	22,5...28,5	5		86
DPP120-48		48	45...55	2,5		87
DPP240-24		24	22,5...28,5	10	240	89
DPP240-48		48	47...56	5		90
DPP480-24-1*		24	22,5...28,5	20	480	89	-25...71
DPP480-48-1*		48	47...56	10		90
DPP480-24-3**		24	22,5...28,5	20		90
DPP480-48-3**		48	47...56	10		91
Примечания: * – AC/DC-преобразователи с однофазным входом ** – AC/DC-преобразователи с трехфазным входом * – AC/DC-преобразователи с однофазным входом ** – AC/DC-преобразователи с трехфазным входом

Преобразователи рассчитаны на выходные напряжения 5, 12, 15, 24 или 48 В и имеют широкий диапазон входных напряжений. Выходные мощности серии DPP: 15, 30, 50, 100 или 480 Вт. Для некоторых модулей этой серии допустимо параллельное включение до трех модулей для увеличения выходной мощности. Модули этой серии на 480 Вт обеспечивают очень высокий КПД преобразования 89...91% (см. таблицу 3), что особенно важно именно для больших выходных мощностей. AC/DC-преобразователи серии DPP с выходной мощностью 480 Вт выпускаются с однофазным и трехфазным входом (наименования см. в таблице 3). Диапазон рабочих температур для серий DPP15 – DPP100 от -10 до 71°С, для выходных мощностей от 120 до 480 Вт – от -25 до 71°С. Все модели имеют светодиодную индикацию (красный и зеленый светодиод для контроля уровней выходного напряжения). Гарантия на модульные источники питания серии DPP составляет два года. Основные сегменты рынка и области применения серии DPP: промышленные системы с электроприводом, управление технологическими процессами в промышленной автоматике, испытательное и измерительное оборудование.

DLP-PU – блок для резервирования источников питания на 24 В

Для горячего резервирования шины питания с напряжением 24 В компания TDK-Lambda выпускает модули DLP-PU. На рисунке 3 показана упрощенная схема включения этого модуля и двух ИП.

Рис. 3. Упрощенная схема включения модуля DLP-PU для резервирования AC/DC-преобразователей

Контроллер DLP-PU содержит силовые диоды с максимальным током до 20 А, установленные на мощные радиаторы, и встроенные реле, с помощью которых можно реализовать функции аварийного отключения, мониторинга и сигнализации. Модуль имеет два входа для подключения ИП, диапазон рабочих температур от -10 до 70°С. На рисунке 4 показана структурная схема модуля для резервирования DLP-PU.

Рис. 4. Структурная схема модуля DLP-PU для резервирования источников питания на 24 В

На передней панели модуля установлены индикаторные светодиоды, информирующие о режиме работы подключенных AC/DC-преобразователей. Сигналы тревоги «сигнал А» и «сигнал В» позволяют передать информацию о некорректной работе любого источника питания устройству управления для принятия необходимых мер по устранению возникшей неисправности.

Сетевые фильтры для монтажа на DIN-рейку

Вопрос качества напряжения питания в сетях промышленной автоматики актуален всегда. Мощные помехи создают частотные преобразователи, сварочные аппараты и устройства электропривода. Отсутствие сетевого фильтра может повредить дорогую аппаратуру, цена которой несоизмерима со стоимостью устройств для помехоподавления. Компания TDK-Lambda выпускает несколько серий сетевых фильтров для монтажа на DIN-рейку для эффективного подавления низкочастотных и импульсных помех. Основные параметры и отличительные особенности этих фильтров сведены в таблицу 4.

Таблица 4. Однофазные сетевые фильтры на DIN-рейку серий MC12, MZ12, MA12 и MX12 TDK-LAMBDA

Наименование	Внешний вид	Номинальный ток, A	Диапазон рабочих температур, °С	Свойства
MC1206DIN		6	-25...85	Эффективное подавление низкочастотных помех
MC1210DIN		10
MC1216DIN		16
MC1220DIN		20
MC1230DIN		30
MZ1206DIN		6	-25...85	Эффективное подавление импульсных помех
MZ1210DIN		10
MZ1216DIN		16
MZ1220DIN		20
MZ1230DIN		30
MA1206DIN		6	-40...85	Эффективное подавление низкочастотных помех в полосе частот до 500 кГц
MA1210DIN		10
MA1216DIN		16
MA1220DIN		20
MA1230DIN		30
MX1206DIN		6	-40...85	Эффективное подавление помех в широкой полосе частот до 30 МГц
MX1210DIN		10
MX1216DIN		16
MX1220DIN		20
MX1230DIN		30

Однофазные сетевые фильтры TDK-LAMBDA рассчитаны на максимальные токи 6, 10, 16, 20 и 30 А. Удобное подключение проводников с помощью невыпадающих винтов, закрывающихся защитной прозрачной крышкой обеспечивает быстрый и удобный монтаж, а также защиту от случайного прикосновения к токоведущим контактам. Таблица 4 поможет разработчику сориентироваться в выборе правильной серии помехоподавляющего фильтра и надежно защитить дорогую технику от шумов, импульсных помех и перенапряжений по цепям питания.