Блоки питания серии RPL компании Michael Riedel

Вальдемар Райфшнайдер
Сергей Новожилов

Модернизация блоков питания RPL — это перспектива более широкого использования их в аппаратуре различного назначения.

Блоки питания RPL относятся к классу источников питания с бестрансформаторным входом. Блоки серии «Е» первого поколения показали высокую надежность при эксплуатации.

Имея традиционно высокое качество и КПД, блоки надежно работают в температурном диапазоне от –40 до +55 °С, что существенно расширяет их применение в российских климатических условиях.

В прошлом году было начато производство блоков питания серии RPL второго поколения (c индексом W) мощностью 30, 60 и 960 Вт. В 2008 году освоено производство блоков питания серии RPL с индексом W мощностью 125 и 250 Вт.

Наименование приборов осталось практически без изменения:

• RPL XX YY Z (L) — O, где RPL — Riedel Pri Line;
• XX — номинальное значение выходного напряжения;
• YY — номинальное значение выходного тока;
• Z — однофазные (E) или трехфазные (D) блоки первого поколения, либо однофазные (W) или трехфазные (WD) блоки второго поколения;
• буква L присутствует только в наименовании зарядных устройств;
• O — опции (например, S — развязывающий диод на выходе).

Для ясности приведем два примера наименования приборов.

RPL2405W-S — однофазный блок питания второго поколения 24 В/5 А с развязывающим диодом на выходе.

RPL2410WDL-T — трехфазное зарядное устройство второго поколения для аккумуляторной батареи 24 В с током заряда 10 А и с входом температурной компенсации для оптимального заряда.

Проведем сравнение однофазных блоков питания исполнения W и Е (таблица).

Блоки серии RPL второго поколения W выгодно отличаются от своих предшественников исполнения Е. Они имеют множество новых полезных функций:

1. Универсальность применения. Универсальный вход (AC или DC) с широким диапазоном изменения входного напряжения позволяет эксплуатацию блоков в режиме преобразователей AC/DC или DC/DC практически в любой точке земного шара. Возможность установки выходного напряжения при помощи легкодоступного фронтального потенциометра и использование нового принципа регулирования выходного напряжения или тока делает возможным применение стандартных блоков в качестве автоматических зарядных устройств с характеристикой заряда типа IU.
2. Резерв по мощности Power Boost (125 Вт, 250 Вт). Резерв по мощности означает 25% больше мощности при температуре окружающей среды до +45 °C.
3. Бонус по времени 4 секунды. Благодаря данной функции запуска, старт нагрузок с тяжелыми пусковыми условиями (двигатели, DC/DC-преобразователи с большими входными емкостями и пр.) становится беспроблемным. В течение бонусного времени блоки автоматически перестраиваются на повышенное значение тока ограничения и тем самым облегчают пуск сложных нагрузок. По истечении бонусного времени блоки возвращаются в номинальный режим ограничения тока и гарантируют защиту силовых цепей от перегрузок.
4. Электронный предохранитель на выходе (опция D). При перегрузке или коротком замыкании происходит отключение выходного напряжения с запоминанием. Эта опция позволяет осуществлять эксплуатацию блоков в различных отраслях промышленности с повышенными требованиями по защите (автомобильная промышленность, технологические установки, приборы бытового назначения и т. д.).
5. Развязывающий диод на выходе (опция S). Эта опция особенно важна при построении систем бесперебойного питания и систем 100-процентного резервирования. Построение высоконадежных систем бесперебойного питания возможно на основе блоков RPL и модулей бесперебойного питания RDCUSV [2].
6. Индикация состояния прибора при помощи трехцветного светодиода (125, 250 и 960 Вт). Трехцветный светодиод показывает различные режимы работы прибора и облегчает его диагностику:
   • зеленый цвет при стабилизации напряжения U_вых = const;
   • красный цвет в режиме ограничения максимального тока I_вых = const;
   • желтый цвет при отсутствии выходного напряжения U_вых = 0 (дистанционное отключение, отключение из-за перегрева, отключение из-за перегрузки при опции D).
7. Универсальный релейный сигнал неисправности. Релейный сигнал неисправности реализован в виде переключающего контакта «на все случаи жизни» и позволяет использовать блоки питания RPL там, где необходим системный контроль, а также в системах гарантируемого питания.
8. Цифровой вход дистанционного отключения-включения выходного напряжения (60, 125, 250 и 960 Вт). Отключение выходного напряжения осуществляется приложением сигнала от 10 до 29 В. Сигналом от 0 до 2,5 В разрешается нормальная работа блока. Наличие входа дистанционного отключения-включения позволяет интегрировать блоки питания RPL в комплексные системы автоматического управления.
9. Аналоговый вход 0–10 В для установки выходного напряжения (опция U). Сигналом 0–10 В осуществляется изменение выходного напряжения от 0 до максимального значения. Опция U позволяет реализовать автоматическую отработку определенного алгоритма изменения выходного напряжения, например, при управлении блоками от компьютерных систем.
10. Вход температурной компенсации для оптимального заряда аккумуляторной батареи. Для оптимального заряда аккумуляторных батарей и повышения срока их службы при изменении температуры окружающей среды в широком диапазоне необходима соответствующая коррекция напряжения заряда. Это достигается путем подачи сигнала датчика температуры батареи на вход температурной компенсации.
11. Меньший вес и габаритные размеры. Меньший вес и габаритные размеры блоков питания RPL исполнения W достигнуты за счет повышения КПД силовой части блоков (применения более эффективных полевых транзисторов, высоковольтных карбидкремниевых и низковольтных диодов Шоттки) и преимущественного использования элементов поверхностного монтажа.
12. Повышение выходной мощности. Для повышения выходной мощности блоки могут соединяться параллельно и последовательно.

Внешний вид блоков питания серии RPL исполнения W показан на рис. 1–3.

Блоки питания RPL исполнения W производятся на новой технологической линии:

• шаблонный принтер типа HS100 производства DIMA;
• автомат для посадки элементов поверхностного монтажа типа HP 110 производства DIMA;
• диспенсер типа Dotmaster производства DIMA;
• установка для пайки в газовой среде типа SLC 504 производства IBL;
• установка для пайки волной припоя типа Premium 400 TMS производства EPM (рис. 4).

Все это позволило повысить качество технологического процесса и, соответственно, надежность блоков питания серии RPL исполнения W.

Литература

1. Jovanovic M. M. Power Supply Technology — Past, Present, and Future. Power Conversion and Intelligent Motion China Conf. for Power Electronics (PCIM China) Proc., Shanghai, China, March 21-23, 2007.
2. Др. Райфшнайдер RDCUSV.