Покупка импульсного блока питания кажется не такой уж сложной. Просто выберите выходную мощность и напряжение, и конкретное механическое решение в плане размеров. Тем не менее стоит обратить внимание на несколько важных технических деталей, которые отличают дешевые блоки питания с плохими параметрами от фирменных, обеспечивающих высокие стандарты качества.
Минимизация пускового тока
Входная цепь большинства маломощных импульсных источников питания включает выпрямительный мост и фильтрующий конденсатор, которые вместе обеспечивают отфильтрованное постоянное напряжение, необходимое для питания электроники в БП. В момент подключения такого блока питания к сети возникает временная перегрузка из-за того что при не прохождении синусоидальной волны сетевого напряжения через ноль в момент включения напряжения этот конденсатор на выпрямителе имеет небольшое сопротивление и его зарядка вызывает короткий импульс тока высокой интенсивности, даже в несколько десятков ампер в пике.
Этот ток обычно ограничивается термистором NTC, включенным последовательно с линией питания, который изначально имеет сопротивление достаточно высокое для уменьшения пускового тока, нагревается во время работы и его сопротивление уменьшается, что снижает потери мощности. Обычно снижение перегрузки по току в итоге до 10 раз меньше.
Но далеко не все маломощные блоки питания и преобразователи имеют этот компонент в корпусе, потому что производители, стремясь получить низкую цену, избавляются от него, считая лишним элементом. Поэтому при выборе блока питания стоит проверить установлен ли NTC в корпусе. На рисунке показано типичное место расположения термистора в электрической схеме источника питания, такого как например LHxx-10B.
Защита от перенапряжения
В случае источников питания средней и высокой мощности, предназначенных для промышленного применения, устойчивость к скачкам напряжения в электросети в соответствии со стандартом ЕС IEC / EN61000-4-5 ± 2 / ± 4 кВ является важным параметром. Правильные схемные решения в этой области требуют использования трехступенчатой схемы защиты.
Входные клеммы блока питания защищены полупроводниковыми элементами (мощными стабилитронами), которые обеспечивают быструю работу, но в то же время не способны поглощать большую энергию скачков напряжения. Центральная часть обычно представляет собой варистор, который имеет среднюю рабочую скорость и способен поглощать импульсные выбросы средней энергии.
Элементы газоразрядника расположены ближе всего к клеммам сети 220 В, способные поглощать большую мощность разряда, но медленно, поскольку ионизация газа занимает много времени. Отдельные блоки соединены дросселями, ограничивающими скорость нарастания напряжения на отдельных участках.
Не каждый источник питания имеет такие обширные схемы защиты на входе, но именно они имеют решающее значение с точки зрения качества, особенно в устройствах работающих в широком диапазоне входных напряжений, например 85 – 264 В переменного тока и 120 – 370 В постоянного. То же самое относится к защите выхода (перегрузка по току, короткое замыкание, термическое напряжение, пониженное напряжение). Производители не всегда реализуют полный набор таких схем.
Перенапряжения, нестабильное сетевое напряжение, большое количество гармоник – могут привести к тому что мгновенное напряжение питания на клеммах БП, являясь суперпозицией всех явлений, превысит допустимое значение и конструкция будет повреждена.
Поэтому для важных устройств следует выбирать блоки питания с максимально широким диапазоном допустимого входного напряжения. Примером могут служить преобразователи Mornsun LS и LD – они работают в диапазоне 90 – 528 В переменного и 100 – 745 В постоянного тока.
Полная выходная мощность
Мало кто из покупателей блоков питания знает, что указанная максимальная выходная мощность не всегда доступна в полном диапазоне рабочих температур и для каждого входного напряжения. Многие простые блоки питания также имеют проблемы со стабильностью работы без нагрузки или при малой мощности (Pmax менее 10%).
Источник питания должен иметь резерв и допускать временную перегрузку, что важно при включении индуктивных нагрузок или других, которые потребляют больше энергии в момент включения.
Даже когда схема работает правильно необходимо убедиться, что при низком входном напряжении и высокой температуре работа все равно будет стабильной, потому что многие источники питания, доступные на рынке, имеют проблемы с этим моментом.
Соединение линии PE с массой
Защитный провод PE источника питания AC / DC подключается к металлическому корпусу и элементам конструкции БП, поскольку его задача – защитить людей от поражения электрическим током при прикосновении к блоку питания во время работы.
Тем не менее стоит обратить внимание на то, что PE не подключается непосредственно к заземлению вторичных выводов. Правильное подключение требует использования конденсатора емкостью менее 1 нФ и соответствующего класса напряжения.
Диапазон допустимых рабочих температур
Чем выше температура при которой работает блок питания, тем меньше срок его службы. При высоких температурах электролитические конденсаторы быстрее высыхают, повышаются последовательные сопротивления трансформаторов и дросселей, ухудшаются изоляционные свойства пластмасс.
Нагрузка на БП с несколькими выходами
Дополнительный линейный стабилизатор и TVS-диод могут снизить нестабильность выходных напряжений в блоке питания с несколькими выходами.
В источниках питания с несколькими выходами стабилизация выходного напряжения обычно применяется к одному основному выходу. Остальные имеют ограниченную стабилизацию выходного напряжения. Значительные изменения нагрузки на одном выходе могут вызвать колебания напряжения и провалы на другом, поэтому когда питаемое устройство требует стабильного блока питания, стоит добавить защитные элементы, такие как мощный стабилитрон или дополнительный линейный диод, стабилизатор.
Гарантия на продукцию
Источники питания хорошего качества имеют заявленный длительный период защиты, который составляет не менее нескольких лет. Тем не менее срок службы БП должен быть намного больше, чем гарантийный срок заявленный производителем, особенно для продуктов которые используются в условиях, соответствующих спецификациям.
В общем покупая БП стоит руководствоваться не только его параметрами в плане вольты/амперы, но и обращать внимание на указанные выше моменты, и тогда блок прослужит долго и счастливо, не создавая проблем ни для сети, ни для подключенных к нему устройств.
