Електронні компоненти і системи 
В статье приведены основные технические характеристики импульсных источников питания серии SPV-1500 с выходной мощностью 1500 Вт, возможностью параллельного соединения до трех источников для увеличения выходной мощности до 4500 Вт и обеспечением регулировки выходного напряжения в пределах от 20 до 120% относительно номинального значения.
Г. Местечкина
Компания Mean Well (Тайвань) была создана в 1982 г., а уже в 1994 г. она прошла сертификацию на соответствие системы управления качеством требованиям международного стандарта ISO-9001. За годы своего существования компания смогла занять место одного из мировых лидеров в производстве импульсных источников питания, причем, выпуская более чем 2500 типов источников, компания постоянно работает над расширением номенклатуры производимых изделий, а также над снижением их стоимости. Такой подход к нуждам потребителей обеспечил популярность продукции компании Mean Well во всем мире.
Подтверждением сказанному может служить и новая серии импульсных источников питания SPV-1500 с выходной мощностью 1500 Вт, одним выходным напряжением 12, 24 или 48 В, универсальным диапазоном входного напряжения (90-264 В переменного тока частотой от 47 до 63 Гц или 127-370 В постоянного тока), высоким КПД (до 90%), а также возможностью регулировки выходного напряжения в пределах от 20 до 120% номинального значения и повышения выходной мощности до 4500 Вт при параллельном соединении по выходу до трех источников.
Применение при разработке импульсных источников питания серии SPV-1500 технологии ZVS (Zero Voltage Switching) – переключения при нуле напряжения – позволило повысить КПД до 90%, уменьшить уровень пульсаций, повысить частоту преобразования и все это вместе обеспечило возможность достижения высокой удельной мощности этого источника (8.3 Вт на кубический дюйм) и соответственно малых габаритов (278x127x83.5 мм).
К перечисленным эксплуатационным возможностям AC/DC-преобразователей серии SPV-1500 следует добавить наличие активной системы коррекции коэффициента мощности до 0.95, обеспечение защиты от КЗ, перегрузки и перенапряжения, а также от перегрева, возможность дистанционного включения/вы- ключения и контроля напряжения на нагрузке. Достоинства источников серии SPV-1500 не исчерпываются перечисленными выше, т.к. кроме основного выхода в них имеется дополнительный источник 12 В/0.1 А (вывод “AUX”), предназначенный для формирования сигналов дистанционного вкл./выкл. На рис. 1 приведены схемы дистанционного вкл./выкл. блока питания SPV-1500 с использованием внешнего источника напряжения (а) и дополнительного встроенного источника (б, в). Одновременно с включением блока засвечивается светодиодный индикатор, расположенный на его лицевой панели.
Рис. 1. Схемы дистанционного вкл./выкл. блоков питания SPV-1500 с использованием внешнего (а) или внутреннего источника напряжения (б, в)
В дополнение на выходе источника питания формируется сигнал “Р ОК” (Power OK), свидетельствующий о том, что выходное напряжение находится в пределах ±15% Uном (логический “0” на выводе “Р ОК”), или сигнал тревоги при снижении уровня U вых ниже -15% U ном (логическая “1” на выводе “Р ОК” или открытый выход). При этом формирование сигнала “Р ОК” возможно и с использованием внешнего источника напряжения, как показано на рис. 2.
Рис. 2. Схема формирования сигнала “P OK” с использованием внешнего источника напряжения
Кроме того, управление уровнем выходного напряжения в пределах от 20 до 120% U ном возможно (в том числе дистанционно) с использованием внешнего источника напряжением от 1 до 6 В, подключаемого к выводу “PV”, как показано на рис. 3, где на рис. 3, а приведена схема подключения внешнего источника, на рис. 3, б – зависимость Uвых от уровня управляющего напряжения, а на рис. 3, в – зависимость тока нагрузки от уровня выходного напряжения. Причем, зависимость Iнагр от уровня Uвых показывает, что выходная мощность источника SPV-1500 не должна превышать номинального значения 1500 Вт и с увеличением Uвых от 100 до 120% Uн ток нагрузки должен линейно снижаться. В то же время следует знать, что при снижении уровня выходного напряжения ниже номинального ток нагрузки не должен превышать максимально допустимой величины, соответствующей номинальному значению U вых.
Рис. 3. Схема подключения внешнего источника управления уровнем Uвых (а), график зависимости Uвых от уровня управляющего напряжения Uупр (б) и зависимость Iнагр от уровня Uвых (в)
При параллельном включении выходов источников SPV-1500 для повышения выходной мощности до 4500 Вт их необходимо соединить так, как показано на рис. 4, причем, один из трех источников принимается ведущим (master), a остальные – ведомыми (slave). При этом провода для контроля напряжения на нагрузке соединяются с выводами “+S”, “-S” разъема CN1 источника, играющего роль ведущего. Выводы “+S”, “-S” и “LS” остальных разъемов CN1 и CN2 трех соединяемых блоков подключаются параллельно. Разница выходных напряжений соединяемых блоков не должна превышать ±2%. Допустимый суммарный ток нагрузки вычисляется из соотношения Iе=Iнагр’N’0’9 (A), гДе Iнагр — номинальный ток нагрузки одного источника, а N – число включаемых параллельно блоков. При параллельном соединении, если ток нагрузки снижается до величины менее 5% Iн, должен работать только блок “master”, а остальные должны находиться в состоянии готовности и их светодиоды индикации включения при этом не будут светиться. Вывод “LS” (Load Share) используется для перераспределения токов нагрузки включенных параллельно блоков.
Рис. 4. Схема соединения трех источников SPV-1500 при параллельном включении их выходов
Функциональная схема источника питания SPV-1500 приведена на рис. 5 и не нуждается в пояснении работы блока и входящих в него систем. Следует только уточнить, что тактовая частота активной системы коррекции коэффициента мощности равна 70 кГц, а частота преобразования системы ШИМ-управления выходным напряжением – 100 кГц.
Рис. 5. Функциональная схема блока питания SPV-1500
Основные параметры блока питания SPV- 1500 приведены в таблице.
На рис. 6 показана лицевая панель блока SPV-1500 и приведены нумерация и обозначения выводов входных и выходных разъемов.
Основные технические характеристики модулей AC/DC-преобразователей серии SPV-1500 с выходной мощностью 1500 Вт
Рис. 6. Лицевая панель блока питания SPV-1500 и нумерация выводов его входных и выходных разъемов
На рис. 7 приведены зависимости тока нагрузки блока SPV-1500 от температуры окружающей среды и от уровня входного напряжения при питании от сети переменного тока. То, что источники серии SPV-1500 позволяют снижать уровень входного напряжения сети переменного тока до 100 В (см. рис. 7) с обеспечением номинальной выходной мощности, дополняет их достоинства и расширяет границы их применения, например, в Японии, США и Тайване, где номинальное напряжение сети составляет 100 или 115 В.
Рис. 7. Графики зависимости тока нагрузки блока SPV-1500 от температуры окружающей среды (а) и от уровня напряжения на входе (б)
К перечисленным возможностям и характеристикам источников напряжения SPV-1500 следует добавить, что в них имеется система ограничения входного тока, обеспечивающая возможность подключения как индуктивной, так и емкостной нагрузки и защиту источника первичного напряжения от перегрузки при переходных процессах как в самом блоке, так и в нагрузке. Источники SPV-1500 соответствуют требованиям международных стандартов по электромагнитной совместимости UL, CUL, TUV, CB и СЕ. Это, с учетом всего изложенного выше, не оставляет сомнений в том, что новые источники питания благодаря их высоким техническим характеристикам, конструктивному исполнению, условиям эксплуатации и большому гарантийному сроку (3 года) найдут широкое применение во всех областях электронной техники в аппаратуре различного назначения и в любой стране мира. Следует также отметить, что представленный блок питанияSPV-1500 входит в серию производимых компанией Mean Well источников SPV, содержащую типономиналы с выходной мощностью 150, 300, 600 и 1500 Вт, причем, только два последних обеспечивают возможность параллельного соединения выходов.
