Як вибрати блок живлення Mean Well - огляд

Компанія Mean Well випускає широкий перелік вбудованих джерел живлення з кріпленням на шасі, що мають, на перший погляд, схожі характеристики. Читайте про ключові особливості випущених сімейств та виберіть джерела живлення для промислового застосування.

Компанія Mean Well (повна назва Mean Well Enterprises Co. Ltd.) була заснована в 1982 році і в даний час є одним з лідерів на ринку джерел живлення. Постійне зростання обсягів виробництва свідчить про успішну діяльність компанії.

Номенклатура продуктів компанії налічує понад 10 000 позицій: AC/DC-джерела живлення, конвертори DC/DC, інвертори DC/AC, LED-драйвери та інші пристрої, що виробляються на підприємствах у КНР та Тайвані. Рішення компанії характеризуються оптимальним співвідношенням ціна/якість та високою надійністю, завдяки чому заслужили високу популярність у своєму ринковому сегменті. Всі продукти компанії Mean Well відповідають вимогам Європейського союзу з безпеки та мають відповідні сертифікати.

Особливо широко представлена номенклатура AC/DC-джерел живлення. Зокрема, це стосується вбудованих джерел для промислового застосування. Деякі споживачі, маючи труднощі при виборі тієї чи іншої моделі або сімейства джерела живлення, керуються тільки ціною виробу, що не завжди вірно. Крім ціни та основоположних параметрів, таких як напруга, потужність, слід враховувати і наявність або відсутність схеми корекції коефіцієнта потужності (ККМ), ефективність (ККД), діапазон робочих температур, клас захисту та багато іншого. 

Номенклатура компанії MeanWell містить у собі сім основних сімейств промислових джерел живлення з кріпленням на шасі: RS, LRS, SE, RSP, HRP(G), UHP та HEP. Загалом дані сімейства можна розділити на дві категорії: джерела живлення з вбудованою схемою корекції коефіцієнта потужності та без неї (рисунок 1).

Таке розділення виправдане тим, що під час роботи імпульсного джерела живлення струм із мережі надходить у вигляді короткочасних імпульсів, що збігаються з піком напруги на вході. При цьому в мережі виникають вищі гармоніки струму (реактивна складова) та спотворюється форма напруги мережі, що може негативно вплинути на роботу інших підключених пристроїв. Завдання коректора потужності полягає в тому, щоб струм на вході джерела живлення мав синусоїдальну форму і збігався за фазою з вхідною напругою (рисунок 2).

Існують певні регламенти, що обмежують рівень спотворень, допустимий у мережах змінного струму. У Європі ці правила об'єднані в стандарт EN61000-3-2, якому відповідає український ДСТУ EN 61000-3-2. Цей стандарт наразі прийнято на міжнародному рівні.

Однак, незважаючи на позитивний вплив схеми ККМ в імпульсному джерелі живлення, в деяких випадках нею вигідніше знехтувати на догоду іншим параметрам, наприклад, вартості кінцевого пристрою.

Наявність або відсутність ККМ – далеко не єдина відмінність у наведених вище сімейств джерел живлення. У таблиці 1 наведено порівняльні характеристики сімейств вбудованих джерел живлення від Mean Well з кріпленням на шасі.

Таблиця 1. Порівняльні характеристики сімейств AC/DC-джерел живлення Mean Well з кріпленням на шасі

Сімейство	Серія	Uвх, В AC	Pвих, ном., Вт	Uвих, ном., В	Корекція коефіцієнта потужності	ККД, ном., %	Троб, °С
RS	RS-15, RS-25,  RS-35, RS-50, RS-75, RS-100, RS-150	85…264	15, 25, 35, 50, 75, 100, 150	3,3; 5; 12; 15; 24; 48	Ні	72…89,5	-25…70
LRS	LRS-35, LRS-50, LRS-75, LRS-100, LRS-150, LRS-150F, LRS-200, LRS-350	85…264 (LRS-150/200/350 з ручним перемиканням 115/230)	35, 50, 75, 100, 150, 200, 350	3,3; 5; 12; 15; 24; 36; 48	Ні	88…92	-30…70
SE	SE-450, SE-600, SE-1000, SE-1500,	115/230 (180…264 для SE-1500)	450, 600, 1000, 1500	3,3; 5; 9; 12; 15; 24; 27; 36; 48	Ні	74…89	-20…70
RSP	RSP-75, RSP-100, RSP-150, RSP-200, RSP-320, RSP-500, RSP-750, RSP-1000, RSP-1500, RSP-1600, RSP-2000, RSP-2400, RSP-3000,	90…264	75, 100, 150, 200, 320, 500, 750, 1000, 1500, 1600, 2000, 2400, 3000	3,3; 5; 7,5; 9; 12; 13,8; 15; 24; 27; 36; 48	Так, у всіх моделей сімейства	75,5…93	-35…70
HRP(G)	HRP-75, HRP-100, HRP-150, HRPG-150, HRP-200, HRPG-200, HRP-300, HRPG-300, HRP-450, HRPG-450, HRP-600, HRPG-600, HRPG-1000	90…264	75, 100, 150, 200, 300, 450, 600, 1000	3,3; 5; 7,5; 12; 15; 24; 36; 48	Так, у всіх моделей сімейства	77…94	-40…70
UHP	UHP-200(R), UHP-200A, UHP-350(R), UHP-500(R), UHP-750, UHP-1000, UHP-1500, UHP-2500	90…264	200, 350, 500, 750, 1000, 1500, 2500	3,3; 4,2; 4,5; 5; 12; 15; 24; 36; 48	Так, у всіх моделей сімейства	88…96	-30…70
HEP	HEP-100, HEP-150, HEP-185, HEP-240, HEP-320, HEP-480, HEP-600, HEP-600C, HEP-1000	90…305	100, 150, 185, 240, 320, 480, 600, 1000	12; 14,4; 15; 18…20; 28,8; 24; 30; 36; 42; 48; 54; 100	Так, у всіх моделей сімейства	90…96	-55…70

Слід зазначити, що в таблиці 1 показані лише загальні характеристики сімейств, які можуть зазнавати змін залежно від серії та моделі. Щоб врахувати всі відмінні нюанси, розглянемо кожне із сімейств детальніше.

Сімейство RS

RS є одним із найпопулярніших сімейств джерел живлення Mean Well. Дане сімейство давно присутнє на ринку і заслужило популярність завдяки гідному співвідношенню ціни та якості виконання. Сімейство RS включає 7 серій пристроїв (RS-15…RS-150) з вихідною потужністю 15…150 Вт (рисунок 3).

AC/DC-джерела живлення сімейства RS доступні в компактних алюмінієвих корпусах з перфораційними отворами та пасивним (кондуктивним) охолодженням, їх розміри становлять 62,5x51x28…199x98x38 мм залежно від потужності пристрою. На пристроях присутній світлодіод, що відповідає за індикацію ввімкнення, та потенціометр для точного підлаштування напруги на виході джерела живлення.

У джерелах живлення RS відсутня схема корекції коефіцієнта потужності, що дозволяє їм підтримувати високу конкуренцію з погляду вартості. Водночас представники цього сімейства мають вбудований захист від короткого замикання (КЗ), перевантаження за струмом і перенапруги, здатні витримувати сплески напруги на вході величиною до 300 В DC протягом 5 с, що дозволяє знизити ризик виникнення пошкоджень, спричинених нестабільною мережею живлення. У пристроях сімейства RS використовуються електролітичні конденсатори підвищеної надійності з максимальною робочою температурою 105°С та тривалим терміном служби.

ККД AC/DC-джерел живлення сімейства RS коливається в межах 72…89,5% і залежить від конкретної моделі, споживана потужність у режимі холостого ходу (ХХ) для серій RS-15…RS-75 становить не більше 0,5 Вт. Джерела можуть працювати в діапазоні температур -25…70ºС та витримувати вібрації з прискоренням до 5 g і частотою 10…500 Гц. Пристрої сімейства RS відповідають вимогам електромагнітної сумісності (ЕМС) класу B згідно зі стандартами EN55032 та EN61000-3-2, -3 і мають трирічну гарантію від виробника.

Джерела живлення сімейства RS широко використовуються в промисловості, у різного роду відповідальних застосуваннях, транспортних системах, системах зв'язку та багатьох інших сферах.

Сімейство LRS

Іншим популярним сімейством джерел живлення Mean Well є сімейство LRS. Джерела живлення LRS представлені 8 серіями (LRS-35…LRS-350) з потужністю 35…350 Вт (рисунок 4).

Джерела живлення LRS доступні у двох варіантах виконання: з пасивною системою охолодження (перфорований алюмінієвий корпус з отворами) або з блоком активного охолодження (закритий металевий корпус з додатковим вентилятором, серія LRS-350). Розміри корпусів варіюються залежно від серії та становлять 99x82x30…215x115x30 мм. Висота корпусу всіх моделей сімейства (30 мм) відповідає типорозміру 1U (Unit, Юніт), що дозволяє без проблем встановлювати їх у комутаційні стійки та шафи. Для індикації роботи пристрою на платі джерела розміщено світлодіод, а для підлаштування напруги на виході передбачено спеціальний потенціометр.

Джерела живлення LRS мають ККД 88…92%, споживання енергії в режимі ХХ на рівні 0,2…0,75 Вт, а також володіють стійкістю до стрибків напруги на вході до 300 В DC протягом до 5 с, зберігають працездатність під час підйому на висоту до 5000 м і здатні витримувати вібрації з прискоренням до 5 g і частотою 10…500 Гц. Сімейство LRS відповідає класу В ЕМС, відповідно до EN55022, а також стандартам безпеки UL/EN62368-1, EN61558-1, EN61558-2-16, EN60335-1. Робоча температура джерел сімейства LRS становить -30…70ºС, крім моделей серій LRS-200/350, нижня межа діапазону для яких дорівнює -25ºС. Джерела можуть працювати за вологості до 90% без утворення конденсату.

Джерела живлення сімейства LRS, так само як і RS, не мають вбудованої схеми ККМ, але водночас обладнані захистом від КЗ, перевантаження за струмом, перенапруги (всі моделі) та перегріву (моделі серій LRS-200/350).

Можна сказати, що сімейство LRS є подальшим розвитком розглянутого вище сімейства RS, але в нижчому (тоншому) корпусі. Під час розробки цього сімейства було зроблено спробу максимального використання переваг автоматизованого складання. Підсумком підвищення рівня автоматизації стало зниження вартості пристроїв порівняно з моделями сімейства RS.

Джерела живлення LRS мають 3 роки гарантії від виробника і широко використовуються в пристроях керування виробничими процесами, електромеханічних системах, серверних рішеннях, побутових приладах, офісному обладнанні, системах розумного будинку, а також в інших сферах, де необхідна наявність джерела живлення з високою ефективністю та надійністю.

Сімейство SE

SE – давно існуюче на ринку сімейство джерел живлення, частина його серій із низьким значенням вихідної потужності вже знята з виробництва. Наразі випускаються моделі в діапазоні 450…1500 Вт – SE-450, SE-600, SE-1000, SE-1500. Це сімейство доповнює нішу недорогих джерел живлення завдяки високим значенням вихідної потужності і досі затребуване на ринку (рисунок 5), оскільки зараз випускаються моделі з вихідною потужністю, яка відсутня в сімействах RS та LRS.

Доступні на ринку AC/DC-джерела сімейства SE виготовляються в алюмінієвих корпусах закритого типу з активним охолодженням за допомогою вентилятора, який задіюється при нагріванні пристрою понад установлену температуру. Розміри корпусу варіюються залежно від моделі і становлять 225x124x50…278×177,8×63,5 мм. Моделі SE-1000 та SE-1500 підтримують можливість дистанційного керування (вмикання/вимикання та контроль).

Джерела SE характеризуються значенням ККД на рівні 74…89%, здатні працювати за температури навколишнього середовища -20…70ºС, мають вбудований захист від КЗ, перевантаження за струмом, перенапруги, перегріву та здатні витримувати перевантаження по входу 300 В DC протягом 5 с, що дозволяє знизити ризик виникнення пошкоджень, спричинених нестабільною мережею живлення. Представники цього сімейства відповідають стандартам безпеки UL60950-1 та UL62368-1.

Джерела живлення сімейства SE мають дворічну гарантію виробника і є прекрасним бюджетним рішенням для потужних застосувань у різного роду виробничих рішеннях, системах автоматизації, зв'язку та іншому подібному обладнанні.

Сімейство RSP

RSP – ще одне популярне сімейство джерел живлення з вбудованим ККМ. Джерела живлення сімейства RSP представлені 13 серіями: RSP-75…RSP-3000, чий діапазон вихідних потужностей становить 75…3000 Вт (рисунок 6).

Джерела живлення сімейства RSP виготовляються в алюмінієвих корпусах із двома варіантами охолодження: пасивним (перфоровані корпуси, серії RSP-75… RSP-200) та активним, коли в пристрої вбудовано блок активного охолодження з вентилятором (серії RSP-320…RSP-3000). Розміри корпусів залежать від величини вихідної потужності і становлять 159x97x30…278×177,8×63,5 мм. За індикацію наявності живлення в блоці відповідає розташований на платі світлодіод. Моделі сімейства підтримують можливість дистанційного керування та контролю, а деякі з них, зокрема – серія RSP-1600, підтримують протоколи зв'язку PMBus та CANBus (опціонально). Для підвищення ефективності та забезпечення високої вихідної потужності в джерелах живлення RSP застосовується технологія ZVS (Zero Voltage Switching), що інакше називається технологією «м'якої» комутації. Застосування ZVS-технології дозволяє підвищити ККД джерела живлення, зменшити пульсації, дає можливість підвищити робочу частоту і, отже, зменшити габарити пристрою.

Джерела живлення сімейства RSP характеризуються значенням ККД 75,5…93%, оснащені повним комплексом захисту від КЗ, перевантаження за струмом, перенапруги та перегріву і можуть працювати за температур -35…70ºС в залежності від вихідної потужності та моделі. Для додаткового захисту від вологи та пилу можливе виготовлення джерел живлення з опціональним захистом (RSP-320-xCC), у цьому випадку друкована плата матиме спеціальне покриття.

Джерела RSP здатні витримувати вібрації з прискоренням до 2 g і частотою 10…500 Гц, мають усі необхідні сертифікати UL, CUL, TUV, CCC, CB, CE та трирічну гарантію від виробника, що в сукупності з широким ряду вихідних потужностей робить їх практично універсальним сімейством для застосування в системах промислової автоматизації та контролю, виробництві, телекомунікаціях, блоках живлення електроінструментів, світлодіодних екранів, рекламних панелей та в багатьох інших рішеннях.

Сімейство HRP(G)

Джерела живлення сімейства HRP(G) з вбудованим ККМ схожі за характеристиками з рішеннями RSP, але відрізняються можливістю роботи за нижчої температури — до -40°С, – більш тривалим періодом гарантії – до 5 років, – та низкою інших аспектів, у тому числі вищою вартістю. У сімейство входить 13 серій: HRP-75…HRP(G)-1000, що мають діапазон вихідної потужності 75…1000 Вт (рисунок 7).

Сімейство HRP(G) так само, як і попереднє, включає моделі з пасивним охолодженням (серії HRP-75…HRP-200, перфоровані корпуси) та активним (HRP-300…HRP(G)-1000, блок охолодження з вентилятором). Розміри корпусів варіюються залежно від вихідної потужності і становлять 129x98x38…218x105x63,5 мм. Модулі сімейства підтримують можливість дистанційного керування та контролю, а моделі з індексом «G» мають додатковий standby-вихід 5 В.

Джерела живлення сімейства HRP(G) мають ККД на рівні 77…94%, оснащені повним комплексом захисту від КЗ, перевантаження за струмом, перенапруги та перегріву і здатні працювати в діапазоні температур -40…70ºС залежно від вихідної потужності та типу охолодження. Моделі сімейства здатні витримувати стрибки напруги на вході величиною до 300 В протягом 5 с, вібрації з прискоренням до 5 g і частотою 10…500 Гц. Все це робить сімейство HRP(G) прекрасним замінником RSP в умовах із підвищеними вимогами експлуатації.

Джерела живлення серії HRP(G) відповідають стандарту безпеки UL62368-1, мають клас B за вимогами до ЕМС згідно з EN55024, EN61000-3-2, -3, і чудово підходять для застосування в промисловості та системах автоматизації, системах керування електродвигунами, системах зв'язку, сетевому обладнанні та багатьох інших рішеннях.

Сімейство UHP

UHP – сімейство AC/DC-джерел живлення, ключовою особливістю яких є відсутність блоку активного охолодження навіть у моделях з високою вихідною потужністю. Сімейство включає 8 серій: UHP-200(R)…UHP-2500 з вихідною потужністю 200…2500 Вт та вбудованою схемою ККМ (рисунок 8).

Всі моделі сімейства UHP виготовляються в перфорованих алюмінієвих корпусах, за винятком серії UHP-200(А), які виготовляються в корпусі закритого типу, та мають пасивне (кондуктивне) охолодження. Такий тип охолодження дозволяє запобігти перегріву у разі відмови вентилятора активного блоку, знизити рівень шуму, вартість пристрою та його обслуговування, а також збільшити рівень захисту від пилу. Крім того, відсутність вентилятора дозволяє встановлювати джерела живлення в просторах, де обмежена циркуляція повітря. Тим не менш, для роботи джерела на повну потужність все ж таки необхідно організувати додаткові зовнішні системи охолодження: встановити джерела на металеву пластину з гарним тепловідведенням або підключити до них зовнішній обдув. Без додаткових зовнішніх джерел охолодження блоки здатні видавати до 70% від номінальної потужності без ризику перегріву.

Розміри корпусів джерел живлення UHP варіюються в межах 167x55x26…310x140x60 мм залежно від потужності та функціоналу пристрою. За індикацію живлення відповідає спеціально встановлений світлодіод. Окремі моделі серії, такі як UHP-1000, UHP-1500, UHP-2500, підтримують можливості програмного керування напругою та струмом на виході (PV/PC), які дають можливість підлаштовувати величину вихідної напруги на 50…120% та струму на 20…100% за допомогою зовнішнього сигналу керування. Крім того, ці ж моделі підтримують протоколи зв'язку PMBus та CANBus (опціонально).

Джерела живлення сімейства UHP мають високу ефективність (ККД на рівні 88…96%), обладнані повним комплексом захисту від КЗ, перевантаження за струмом, перенапруги та перегріву і здатні працювати в діапазоні температур -30…70ºС, залежно від вихідної потужності. Також моделі сімейства здатні витримувати сплеск напруги на вході величиною до 300 В протягом 5 с, вібрації з прискоренням до 5 g і частотою 10…500 Гц і мають 3…5 років гарантії виробника.

Джерела живлення UHP відповідають стандартам UL62368-1, EN62368-1, EN55032 (клас B) та EN61000-3-2, -3 і є прекрасним рішенням для живлення практично всіх типів навантажень: побутових електроприладів з високою потужністю споживання, таких як нагрівачі на основі графену, УФ-сушарки, зарядні пристрої, а також промислових систем керування, центрів обробки даних, систем зв'язку і телекомунікацій та іншого.

Сімейство HEP

Ще одним сімейством, джерела живлення якого виготовляються виключно з кондуктивним типом охолодження, є сімейство HEP. Джерела цього сімейства призначені для використання передусім у жорстких умовах експлуатації: за температури -55…70°С, високої вологості, пилу, бруду тощо. Номенклатура сімейства HEP включає 9 серій: HEP-100…HEP-1000, що мають вихідну потужність 100…1000 Вт (рисунок 9).

Джерела живлення HEP виготовляються в герметичних алюмінієвих корпусах з пасивним охолодженням. Внутрішній простір джерела залито теплопровідним компаундом. Джерела живлення HEP мають ступінь захисту від впливу зовнішніх факторів аж до IP68, залежно від моделі доступні також IP65 та IP67. Розміри корпусів варіюються в межах 220x68x38,8…310х144×48,5 мм. Окремі моделі сімейства, наприклад, серія HEP-1000, можуть бути задіяні як зарядні пристрої при спільній роботі з аксесуаром Mean Well SBP-001. При використанні джерела в режимі зарядного пристрою користувач може задавати параметри і контролювати процес заряду акумулятора. Можливість використання джерела живлення як зарядного пристрою дозволяє заряджати свинцево-кислотні та літій-іонні акумулятори без необхідності придбання окремих спеціалізованих пристроїв.

Крім можливості використання як зарядного пристрою, джерела живлення серії HEP-1000 підтримують технологію програмного керування напругою та струмом на виході (PV/PC), які дають можливість підлаштовувати величину вихідної напруги на 50…125% та струму на 20…100% за допомогою зовнішнього сигналу керування. Ці ж моделі підтримують протоколи зв'язку PMBus та CANBus (опціонально).

Джерела живлення сімейств HEP характеризуються високим значенням ККД 90…96%, можливістю роботи за температури -55…70oС, а також інтегрованим захистом від КЗ, перевантаження за струмом, перенапруги та перегріву. Все це в сукупності із захистом аж до рівня IP68, здатністю витримувати вібрації з прискоренням до 10 g, стрибки перенапруги до 6 кВ і 6 роками гарантії від виробника робить сімейство джерел живлення HEP прекрасним вибором для застосування в найсуворіших умовах експлуатації.

Джерела HEP відповідають стандартам UL62368-1, EN62368-1, EN55032 (клас B), EN61000-3-2, -3 і знаходять широке застосування в таких рішеннях, як спецустаткування для нафтопереробки або роботи в шахтах, зовнішнє телекомунікаційне обладнання, вивіски зі світлодіодним підсвічуванням, а також в інших рішеннях, які вимагають від джерела живлення роботи в умовах високої вологості, запліснявілості, концентрації солей, наднизької або високої температур, сильної вібрації, великої висоти та/або поганої вентиляції.

Висновок

Номенклатура вбудованих джерел живлення Mean Well включає в себе сім основних сімейств і більш ніж 60 серій, продовжуючи розширюватися. Користувачам продукції компанії доступні рішення, здатні задовольнити практично будь-які потреби: від простого та бюджетного джерела живлення для побутового застосування до систем, що мають клас захисту IP68 і здатні працювати в найжорсткіших умовах експлуатації, здатних перемикатися в режим зарядного пристрою і з комунікацією за протоколами PMBus або CANBus. На всі пристрої компанії поширюється гарантія. Вибираючи Mean Well, ви обираєте надійність та якість.