Zasilacze do aplikacji przemysłowych Finder

Przy tworzeniu każdego produktu przeznaczonego na rynek specjalistyczny, ważne jest aby nie kopiować sprawdzonych rozwiązań, a przyjrzeć się na nowo potrzebom jakie kierowane są do niego, pod kątem aplikacji w jakiej pracuje. W taki właśnie sposób powstały zasilacze serii 78 Finder.

Gdy stawiamy przed sobą zasilacz idealny do trudnych warunków jakimi są aplikacje przemysłowe myślimy o takich parametrach jak odporność na zakłócenia, szeroki zakres temperatur pracy, wysoka stabilność napięcia na stronie wtórnej i wysoka tolerancja po pierwotnej, niskie tętnienia, szybkość serwisu i niezawodność.

Cechą wspólną dla naszych wszystkich zasilaczy jest szybko wymieniany bezpiecznik topikowy 5×20 mm umieszczony na froncie obudowy. Szybka wymiana poprzez zasobnik, który zawiera bezpiecznik aktualnie pracujący i serwisowy dają użytkownikowi bezkompromisową jakość współpracy w aplikacjach odpowiedzialnych. To rozwiązanie jest dostępne dla wszystkich wykonań zasilaczy Finder i jest ich rozpoznawalną cechą. Bezpiecznik stanowi zabezpieczenie od strony pierwotnej.

To funkcja najważniejsza dla aplikacji przemysłowych. Pozwala na bezprzerwową pracę sterownika pomimo awarii w obwodzie wykonawczym. Dla przykładu zasilacz 78.1D (5,4A 24V DC) potrafi w 1ms wydatkować z siebie 20A, a w przeciągu 5ms 10A. Umożliwia to szybką likwidację zwarcia poprzez wyrzucenie zabezpieczenia nadprądowego, lub przepalenie wkładki topikowej. Jeśli nie przekroczymy dopuszczalnych parametrów prądowych praca zasilacza będzie nieprzerwana, a zasilanie np. sterownika PLC niezakłócone.

Stworzenie układów, które są zabezpieczone na krótkotrwałe zwarcia w obwodzie wtórnym, jest bardzo ważnym procesem. W typowych zasilaczach może dojść do sytuacji, w których zasilacz co chwilę podaje napięcie i wyłącza się w wyniku zadziałania zabezpieczenia przeciążeniowego, nie mogąc usunąć zwarcia, co może spowodować uszkodzenie siebie samego lub obwodów sterowniczych. Wysokie prądy zwarciowe dostępne są również dla wykonań w obudowach modułowych, dla większości typów jest to nawet trzykrotność prądu znamionowego.

Rysunek 2 Zdolność zwarciowa 78.1D

Technologia fold-back zastosowana w zasilaczach Findera umożliwia podtrzymanie prądu obciążenia w warunkach ciężkiego przeciążenia. W przypadku ciężkiego przeciążenia układ fold-back ogranicza prąd wyjściowy liniowo w stosunku do spadku napięcia. W praktyce, gdy obciążenie powoduje przeciążenie, obwód fold-back redukuje zarówno napięcie wyjściowe jak i prąd poniżej normalnego zakresu działania, a następnie rozpoczyna pracę w trybie hiccup. W przypadku zwarcia zasilacz będzie również pracował w trybie hiccup, omówionym powyżej. Obydwa tryby wyłączają się gdy zostanie usunięta przyczyna zakłóceń, zasilacz automatycznie powróci do normalnej pracy.

Aktualnie bardzo mało mówi się o wpływie zasilaczy na sieć przemysłową, jak i sieci przemysłowej na zasilacze. Często zauważalne jest w warunkach przemysłowych, że urządzenia, które działały podczas testów nie działają na rzeczywistym obiekcie. Problem dotyczy najczęściej czujników, przetworników, komputerów przemysłowych oraz PLC. Niekiedy objawami są nieprecyzyjne wskazania pomiarów, niewłaściwa praca, w innym wypadku jest to zupełny brak działania urządzenia. Najczęstszym przypadkiem są zakłócenia dochodzące ze strony zasilania.

O ile w sieciach mocno przemysłowych nie zwracamy często uwagi na moc bierną generowaną przez urządzenia o tyle, należy połączyć wpływ zakłóceń w obwodzie pierwotnym (zasilania), ich przełożenie na obwód wtórny (np. 24V DC i 12V DC) jak i zakłócenia generowane przez elementy półprzewodnikowe zasilacza i ich wpływ na obwód pierwotny – generacja harmonicznych.

Rozwiązaniem wszystkich tych kłopotów jest właśnie Aktywny PFC, idealnie obrazują to dwa poniższe wykresy – wartość napięcia i prądu w zasilaczu bez PFC i z PFC.

Rysunek 3 Napięcie i prąd na zasilaniu bez PFC

Rysunek 4 Napięcie i prąd na zasilaniu z aktywnym PFC

Uwagi nie mogą ujść jeszcze tętnienia zasilacza, to właśnie ich wpływ może mieć kluczowe znaczenie dla działania wrażliwych układów pomiarowych. Czujniki i sterowniki wymagają bardzo dobrej jakości i stabilności wyprostowanego napięcia. W praktyce przemysłowej spotykamy się z wieloma przypadkami, w których nie wiadomo co jest przyczyną złego działania układu, a rozwiązanie jest bardzo proste: jest to zasilacz.

Rysunek 5 Tętnienia przy obciążeniu znaminowym 78.1D

W aplikacjach przemysłowych bardzo ważna jest komunikacja stanu do obwodów zewnętrznych. W przemysłowych rozwiązaniach Findera dostępne są dwa rozwiązania konfiguracji styków pomocniczych.

Konfiguracja pierwsza: Zestyk zwierny zamyka się po podaniu napięcia zasilania i pozostaje w takim stanie do momentu wystąpienia poważnego uszkodzenia (przepalenie bezpiecznika, awaria źródła zasilania, zwarcie lub zadziałanie zabezpieczenia termicznego). Ta wersja służy do przekazania informacji o przerwaniu obwodu zasilania do np. sterownika PLC lub komputera zewnętrznego.

Konfiguracja druga: Zestyk zwierny zamyka się gdy występuje anomalia: przeciążenie, zwarcie, granica termiczna, zadziałanie zabezpieczenia termicznego. Ta wersja służy do uruchomienia wizualnych i akustycznych alarmów lub włączenie wentylatora chłodzącego.

Każdy obiekt ma inną specyfikę. Na jednym kluczowa jest odporność na wysokie temperatury, na innym wysokie spadki i skoki napięć, jeszcze inny posiada agresywne chemicznie środowisko, a niektóre łączą w sobie wszystkie te wymagające, ale często spotykane cechy. Zasilacze Findera budowane są w ten sposób aby zapewnić jak największe zakresy dopuszczalnych napięć i temperatur. Pełne zestawienie danych dostępne jest w kartach katalogowych, naszych produktów. Ale uznanie w wielu wymagających obiektach spowodowało, że możemy z zadowoleniem polecić nasze zasilacze nawet do najbardziej wymagających aplikacji.