Модули AC/DC-преобразователей компании RECOM

При выборе AC/DC-преобразователя, как и любого электрон­ного компонента, необходимо соблюдать оптимальное соотно­шение надежности, габаритов и стоимости. В статье методом сравнения показаны основные от­личия по этим показателям AC/DC-преобразователей, выпол­ненных на дискретных компонен­тах, и модулей компании Recom.

С. Робертс

Известная во всем мире как производитель ИМС DC/DC-преобразователей компания Recom осваива­ет новое для себя направление – AC/DC-преобразватели в модульном исполнении. Как и к большинству электронных компонентов, к этим модулям предъяв­ляются требования по оптимальному соотношению цена/качество. Долгое время стоимость модулей им­пульсных AC/DC-преобразователей многократно пре­вышала цену преобразователей, в состав которых входят трансформатор, диодный мост, конденсаторы фильтров и линейный стабилизатор напряжения, и была соизмерима с ценой импульсных AC/DC-преобразователей, выполненных на дискретных компонен­тах. Но в чем же преимущества одних преобразовате­лей перед другими? Ниже на конкретном примере приведено, возможно, наилучшее разъяснение суще­ствующих между ними различий.

Возьмем типичное промышленное применение преобразователя: основной источник напряжения пи­тания ПИД-контроллера температуры. Исходные дан­ные: универсальное входное напряжение (110/230 В переменного тока), выходное реле, светодиодный дисплей, дистанционный контроль выходного напря­жения, стандартная DIN-панель корпуса и все это должно соответствовать требованиям стандартов по электромагнитной совместимости. В результате упрощенной оценки потребляемой мощности получа­ем 1 Вт – для дисплея, 1 Вт – для цепей контроля функционирования и реле, а также 1 Вт для драйвера дистанционного контроля с током нагрузки 4-20 мА. Поскольку мы стремимся к снижению цены и повыше­нию надежности, то будем использовать стандартный драйвер светодиодного дисплея 7107 и предпочтем аналоговые цепи микроконтроллеру, как показано на рис. 1.

Итак, все хорошо! Но теперь это необходимо раз­местить в стандартном корпусе DIN. После трасси­ровки платы (рис. 2) мы обнаруживаем, что имеем около 50×30 мм свободного места на плате и около 20 мм по высоте для блока питания с переменным напряжением на входе.

Стандартный трансформатор преобразователя мощностью 3.2 В-А сам занимает большую часть это­го пространства, а места для размещения выпрями­теля, стабилизатора, переключателя диапазона вход­ного напряжения или компонентов входного фильтра уже не остается. Кроме того, трансформатор являет­ся компонентом, имеющим большую массу, и разра­ботчик должен предусмотреть винты для крепления во избежание его смещения на плате. Можно было бы разработать собственный преобразователь на диск­ретных компонентах, если иметь ввиду традиционный импульсный источник питания, но что, если необходи­мо на производственной линии выполнять калибровку (поверку) и окончательный контроль качества при на­личии на плате незащищенных компонентов и напря­жения, превышающего 325 В постоянного тока?

Рис. 1. Пример построения ПИД-контроллера температуры

В результате сравнения преимущества модулей AC/DC-преобразователей компании Recom становят­ся очевидными. Модули компании Recom типа RAC05-05SB имеют габаритные размеры 2×1 дюйм (50.8×25.4 мм) и высоту 15 мм и представляют собой стабилизированный источник напряжения с выходной мощностью 5 Вт и универсальным диапазоном вход­ного напряжения (90-265 В переменного тока) при миниатюрных размерах и массе 30 г. Модуль пол­ностью изолирован и герметизирован, поэтому высо­кое напряжение внутри него не представляет опас­ности. Изоляция выдерживает испытательное напря­жение 3 кВ переменного тока, а встроенный фильтробеспечивает соответствие требованиям к безопас­ности и электромагнитной совместимости (ЕМІ) со­гласно международным стандартам CE, TUV, EN 60950 и EN 55022 без применения дополнительных внешних компонентов.

Кроме того, в модулях предусмотрена защита от КЗ, что позволяет без риска выхода модуля из строя вывести напряжение источника 5 В постоянного тока через контакты внешнего разъема контроллера. До­полнительный разъем выполняет две функции. Приотсутствии (отключении) AC/DC-преобразователя внешнее напряжение 5 В может быть подано на эти контакты без угрозы повреждения преобразователя. Это означает, что все функции контроля и регулиров­ки температурного ПИД-контроллера могут быть вы­полнены на производственной линии с использовани­ем технологического источника, т.к. необходимость испытывать контроллер с “живой” питающей сетью отпадает, поскольку модуль AC/DC-преобразователя компании Recom на 100% испытан и его исправность гарантирована.

Рис. 2. Компоновка ПИД-контроллера

Все сказанное выше означает, что, ес­ли низкая стоимость стандартных линейных AC/DC- преобразователей более важна, несмотря на боль­шие размеры и тяжелый трансформатор, а изготовле­ние импульсных AC/DC-преобразователей на диск­ретных компонентах (сопровождаемое наличием опасных напряжений на печатной плате) представляются экономически обоснованными, не говоря о сверхзатратах на сертификацию преобразователей, то их следует применять. Для всех других случаев компактные размеры, безопасность и простота при­менения, наличие сертификации и соответствие стан­дартам EMI делают AC/DC-модули компании Recom предпочтительным выбором.