Projektowanie wydajnych rozwiązań odprowadzania ciepła z zasilaczy w systemach przemysłowych i medycznych

Znamionowa moc szczytowa a nominalna oraz obniżanie parametrów znamionowych

Obniżanie parametrów znamionowych często różni się dla mocy szczytowej i mocy nominalnej. Zapotrzebowanie na moc szczytową jest bardzo zróżnicowane - od kilku milisekund (ms) do ponad 10 sekund - co stanowi ważny czynnik w wielu systemach przemysłowych i medycznych. Porównajmy dwie serie 600-watowych zasilaczy PSU zoptymalizowanych dla różnych wartości mocy szczytowej: serię ABC601 przemysłowych i medycznych zasilaczy prądu zmiennego-stałego firmy Bel Power Solutions o znamionowym czasie dostarczania mocy szczytowej 10s oraz serię VPS600 o znamionowym czasie dostarczania mocy szczytowej 1ms.

Seria ABC601 zapewnia maksymalnie 600W regulowanej mocy wyjściowej w zakresie napięcia wejściowego od 85 do 305V~ na pojedynczych wyjściach prądu stałego 24, 28, 36 lub 48V=. Na przykład model ABC601-1T48 posiada wyjście 48V=. Omawiane zasilacze posiadają znamionową moc ciągłą 600W i moc szczytową do 800W przez maks. 10s w temperaturze do 60°C w przypadku modeli z wentylatorem zamontowanym z przodu (ilustracja 3). Posiadają wyjście zasilania w trybie pogotowia 5V= o natężeniu znamionowym 1,2A dla modeli w obudowie U oraz 1,5A dla modeli z wentylatorem montowanym z przodu, a także wyjście wentylatora 12V, 1A.

Ilustracja 3: Modele zamknięte z wentylatorami montowanymi z przodu z serii ABC601 dostarczają 600W mocy ciągłej (czerwona linia na górnym wykresie) lub maksymalnie 800W mocy przez 10s (czerwona linia na dolnym wykresie) w temperaturze do 60°C. (Źródło ilustracji: Bel Power Solutions)

Seria ABC601 jest dostępna w dwóch obudowach: na ramie typu U lub w zamkniętej z wentylatorem montowanym z przodu (ilustracja 4). Seria ABC601 posiada wewnętrzny obwód współdzielenia prądu do równoległej pracy jednostek w celu zwiększenia mocy całkowitej.

Seria EOS Power VPS600 zasilaczy otwartych firmy Bel Power Solutions charakteryzuje się węższym zakresem wejściowym od 85 do 264V~ i dostarcza maksymalnie 600W ciągłej mocy wyjściowej oraz moc szczytową 720W przez 1ms (ilustracja 5). Omawiane zasilacze PSU są dostępne z napięciami wyjściowymi 12, 15, 24, 30, 48 i 58V=. Na przykład model VPS600-1048 posiada wyjście 48V=. Urządzenia te są wyposażone w wyjście zasilania w trybie pogotowia 5V=, 500mA oraz wyjście wentylatora 12V, 500mA. Seria ABC601 jest dostępna w dwóch, a seria VPS600 w trzech wersjach o różnej mocy: chłodzony konwekcyjnie kanał U o mocy znamionowej 600W, urządzenia z pokrywą szczelinową o mocy znamionowej 420W oraz urządzenia z pokrywą gładką o mocy znamionowej 360W.

Ilustracja 5: Seria VSP600 jest dostępna w trzech konfiguracjach obudów o różnych mocach znamionowych: moduły kanałowe U 600W chłodzone konwekcyjnie, moduły 420W z pokrywą szczelinową i moduły 360W z pokrywą gładką. (Źródło ilustracji: Bel Power Solutions)

Różne opcje napięcia wyjściowego i rodzaje obudów charakteryzują się różnymi krzywymi obniżania parametrów znamionowych. Na przykład obniżenie parametrów znamionowych dla jednostek wyjściowych 24V= wynosi:

• Jednostka otwarta
• Obciążenie konwekcyjne, 600W w trybie ciągłym do 30°C
• Pokrywa szczelinowa
• Obciążenie konwekcyjne, 420W w trybie ciągłym do 30°C
• Pokrywa gładka
• Obciążenie konwekcyjne, 360W w trybie ciągłym do 30°C
• Dla wszystkich rodzajów pokryw
• Obniżenie temperatury w zakresie od 30 do 50°C o 0,833% na jeden °C
• Powyżej 50°C obniżenie o 2,5% na jeden °C do maksymalnie 70°C