В связи с быстрым развитием промышленной автоматизации, передовых технологий производства и новых энергетических систем значительно возросли требования к стабильности и надежности электропитания в системах управления. Являясь важнейшим компонентом систем управления, источники питания для монтажа на DIN-рейку не только влияют на работу отдельных устройств, но и напрямую определяют стабильность всей системы в целом.
В реальных условиях эксплуатации источники питания для монтажа на DIN-рейку должны обеспечивать бесперебойную работу в сложных условиях:
· работа в широком диапазоне температур (холодный пуск при низких температурах и работа под полной нагрузкой при высоких температурах);
· высокая влажность и загрязненные среды (например, конденсат или пыль);
· высокие пусковые токи, вызванные индуктивными нагрузками;
· повышенная температура внутри корпуса из-за ослабленной конвекции на больших высотах;
· длительная непрерывная работа (требования к надежности в режиме 24/7).
Кроме того, в связи с цифровизацией и растущей интеллектуализацией промышленных систем источники питания превращаются из «пассивных силовых компонентов» в «контролируемые и управляемые элементы системы», что требует наличия коммуникационных возможностей для удаленного мониторинга, обеспечения профилактического обслуживания и поддержки системной интеграции.
Современные источники питания на DIN-рейке должны соответствовать следующим техническим требованиям:
· адаптируемость к условиям окружающей среды;
· способность выдерживать кратковременные перегрузки;
· возможности защиты и резервирования на системном уровне;
· функциональность связи и мониторинга.
Чтобы удовлетворить эти промышленные требования, компания MEAN WELL представила высококачественные источники питания серии XDR для монтажа на DIN-рейку, оптимизированные с точки зрения адаптивности к окружающей среде, обработки динамических нагрузок, перегрузочной способности и системной интеграции.
Основные характеристики:
1. Широкий диапазон рабочих температур и адаптивность к условиям окружающей среды
Устройства серии XDR работают в диапазоне температур от -40 °C до +85 °C, что делает их пригодными как для использования в закрытых шкафах управления с высокой температурой, так и в условиях низких температур на открытом воздухе.
Печатные платы покрыты влагостойким слоем, что обеспечивает стабильную работу в условиях высокой влажности или в таких системах, как оборудование для обработки полупроводников.
Конструкция соответствует категории перенапряжения OVC III и обеспечивает стабильную работу на высотах до 5000 метров.
2. Пиковая мощность и выдерживаемый пусковой ток
Для работы с высокими кратковременными нагрузками, характерными для промышленного оборудования, серия XDR поддерживает:
· пиковую мощность до 200% (кратковременная перегрузка);
· пиковый ток до 600% (кратковременный).
Благодаря оптимизированной архитектуре управления и конструкции силовых компонентов источник питания может быстро реагировать на изменения нагрузки, снижая риск сбоев при запуске или сброса контроллера.
3. Расширенные возможности связи и удаленного мониторинга
По мере все большей цифровизации промышленных систем источники питания становятся неотъемлемой частью мониторинга системы.
Модели XDR мощностью 240 Вт и выше оснащены встроенным интерфейсом связи Modbus, что позволяет осуществлять мониторинг напряжения, тока, температуры и других параметров в режиме реального времени, а также удаленный сбор данных и оповещения о неисправностях.
Кроме того, вся серия поддерживает удаленное управление включением/выключением, что упрощает автоматизированное управление системой.
4. Встроенная защита «Oring-FET»
Серия XDR оснащена встроенной схемой Oring-FET, которая обеспечивает автоматическую изоляцию источников питания.
В случае выхода из строя одного блока обратный ток блокируется, что предотвращает негативное воздействие на другие модули системы.
5. Долгосрочная надежность
На серию XDR предоставляется 5-летняя гарантия, что превосходит гарантийный срок многих аналогичных источников питания для монтажа на DIN-рейку. Это помогает снизить затраты на техническое обслуживание и общую стоимость владения.
6. Примечания по пиковой мощности и пиковому току
В промышленных системах двигатели и индуктивные нагрузки часто генерируют высокие пусковые токи при запуске. Если источник питания не способен справиться с этими скачками, запуск системы может завершиться сбоем.
Серия XDR поддерживает 200% пиковой мощности и 600% пикового тока, что обеспечивает реакцию на изменения нагрузки в миллисекундах, повышая вероятность успешного запуска и общую стабильность системы.
При проектировании систем учитывайте следующие факторы:
· продолжительность пиковых токов;
· частота пиковых событий;
· поэтапный запуск для нескольких параллельных нагрузок;
· правильный выбор автоматических выключателей перед нагрузками.
Правильное проектирование системы обеспечивает оптимальное использование пиковых возможностей, позволяя избежать непреднамеренного срабатывания защиты.
7. Рекомендации по применению
Все устройства серии XDR по умолчанию поддерживают функции пиковой мощности и пускового тока без дополнительной настройки.
При работе в параллельном режиме или режиме постоянного тока (например, при зарядке аккумуляторов) необходимо отсоединить клеммы TC и GND, чтобы отключить функцию пиковой мощности.
В противном случае может сработать защита от перегрузки (OLP), что приведет к отключению выхода источника питания.
8. Дополнительные варианты подключения
Блоки питания серии XDR поставляются с тремя типами клеммных колодок, что позволяет выбрать наиболее подходящий способ подключения уже на этапе проектирования.
Выбор зависит от области применения, частоты подключения и отключения кабелей, а также от типа используемых кабелей.
|
Criteria |
Push-in |
Lever |
Screw |
|
Clamping principle |
Spring |
Spring + lever |
Screw |
|
Vibration resistance |
✅ Very good |
✅ Very good |
❌ Moderate–poor |
|
Thermal cycles |
✅ Stable |
✅ Stable |
❌ Loosens |
|
Installation speed |
⭐⭐⭐⭐⭐ |
⭐⭐⭐⭐ |
⭐⭐ |
|
Tool required |
Sometimes |
❌ No |
✅ Yes |
|
Suitable for flexible wires |
⚠️ With ferrule |
✅ Yes |
✅ Yes |
|
Suitable for solid wires |
✅ Ideal |
✅ |
✅ |
|
Frequent disconnection |
⚠️ Limited |
✅ Ideal |
❌ Poor |
|
Certification (CE/UL) |
✅ Excellent |
✅ Excellent |
✅ Excellent |
Wire Selection, Preparation, and Installation
|
Parameter |
AC input T.B |
DC output T.B |
|
|
Solid wire |
Max. 6 mm². |
Max. 6 mm² |
|
|
A.W.G |
18–10 AWG |
16–10 AWG |
|
|
Wire stripping length |
Screw terminal |
10–11 mm |
10–11 mm |
|
LA |
11–12 mm |
11–12 mm |
|
|
PI |
14–15 mm |
14–15 mm |
|
|
Terminal tightening torque |
Screw terminal |
0,6 N·m |
0,6 N·m |
|
LA/PI |
Not applicable |
||
9. Параллельная работа – максимальная мощность до 3840 Вт
Если требуемая мощность системы превышает возможности одного источника питания, устройства серий XDR-960, 480 и 240 оснащены встроенной функцией активного распределения тока и могут подключаться параллельно (до 4 устройств) для достижения более высокой выходной мощности, как показано ниже.
· Функция пикового тока должна быть отключена – клемма TC не должна быть подключена к GND.
· Параллельная работа достигается путем подключения блоков, как показано на рисунке (CS и GND подключены параллельно).
· Разница выходного напряжения между параллельно подключенными блоками должна быть менее 0,2 В.
· Суммарный выходной ток не должен превышать:
· (Параллельный выходной ток) = (Номинальный ток на один блок) × (Количество блоков) × 0,9
· Параллельно можно подключить не более 4 блоков. По поводу других конфигураций обращайтесь к производителю.
· Для параллельного соединения используйте короткие толстые провода, затем подключите их к нагрузке.
· Минимальная нагрузка при параллельной работе должна быть больше 5% от общей выходной нагрузки:
· (Мин. нагрузка > 5% от номинального тока на один блок × количество блоков)
· Если общая нагрузка ниже 5%, будет работать только один блок (ведущий). Остальные блоки (ведомые) могут перейти в режим ожидания, и их выходные светодиоды и реле не будут активироваться.
10. Поддержка протокола Modbus
Источники питания серий XDR-240, 480 и 960 оснащены интерфейсом связи Modbus RTU, обеспечивающим управление, настройку и мониторинг.
Доступные параметры включают выходное напряжение, выходную мощность, входное напряжение и другие.
· Компьютер можно подключить напрямую с помощью изолированного преобразователя RS-485 в USB.
· Для создания COM-порта необходимо установить драйверы (обычно они устанавливаются автоматически).
· Требуется программное обеспечение для мониторинга, такое как QModMaster, Modbus Poll, Simply Modbus RTU или аналогичное.
· Для удаленного мониторинга через Ethernet требуется шлюз. К распространенным устройствам относятся:
· Moxa MGate MB3170 / MB3270, Advantech EKI / ADAM, USR-TCP232-410S или аналогичные.
Подробные инструкции по подключению, настройкам и информации о регистрах доступны здесь: https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=XDR-960&pdf=WERSLTc1fjk2MC1FLlBERg==&a=4
В системах промышленной автоматизации источники питания, устанавливаемые на DIN-рейку, не только обеспечивают подачу энергии, но и играют ключевую роль в обеспечении стабильности и надежности системы.
В сложных условиях эксплуатации с высокими переходными нагрузками источники питания, рассчитанные на широкий диапазон температур, с резервированной архитектурой и расширенными коммуникационными возможностями, могут значительно повысить производительность системы.
Серия MEAN WELL XDR специально оптимизирована для промышленных условий и предлагает надежные решения по электропитанию для:
· систем промышленной автоматизации,
· ИТ- и телекоммуникационной инфраструктуры,
· оборудования для производства полупроводников,
· портовых и морских применений.
Продукты сертифицированы в соответствии с требованиями CB / TUV / UL / RCM / BSMI / CCC / EAC / BIS / KC / CE / UKCA, что позволяет им соответствовать требованиям мировых рынков. Это особенно выгодно для производителей, поставляющих оборудование на международный рынок.
Источники питания также соответствуют стандартам безопасности:
EN/IEC 62368-1, EN/IEC 61010-1, EN/IEC 61558-1, C1D2 HazLoc, Marine DNV, SEMI F47.
По вопросам выбора продукции или поддержки при применении обращайтесь к менеджеру по электронике компании LEMONA.
Более подробную информацию об источниках питания на DIN-рейке можно найти здесь:
https://expo.meanwell.com/aboutRange.aspx?i=33#D
https://www.youtube.com/watch?v=kfNX4dfhPFY&t=8s
https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=XDR-75
https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=XDR-120
https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=XDR-240
https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=XDR-480
https://www.meanwell.com/webapp/product/search.aspx?prod=XDR-960