Немного истории
Компания TDK-Lambda начала выпуск управляемых блоков питания с серии ZUP (от англ. Zero Up) в 2001 году. В серии доступны модели с выходными мощностям от 200 до 800 Вт и диапазонами выходных напряжений от 0…6 до 0…120 В. Интерфейсы управления: аналоговый по току или напряжению, RS-232 или GPIB.
В 2002 году на их основе была представлена серия Genesys – на сегодняшний день в ней представлены модели на 750 Вт, а также 1,5; 2,4; 3,3; 5; 10 и 15 кВт (см. рис. 1). Данные модули имеют более широкие диапазоны выходных напряжений от 0…6 до 0…1500 В, к цифровым интерфейсам управления RS-232/485 и GPIB добавился LAN, а к аналоговым – возможность управления по изолированным сигналам тока или напряжения.
В 2012 году свет увидело семейство источников питания Z+ с мощностями от 200 до 800 Вт и выходными напряжениями от 0…10 до 0…650 В (см. рис. 2).
Эту серию можно назвать усовершенствованием и симбиозом первых двух: блоки стали более компактными и лёгкими, появились промежуточные модели на 600 Вт, к интерфейсам управления прибавился USB. Благодаря обновлённому микропроцессору эти источники питания (ИП) стали производительнее, чем их предшественники.
В 2017 году TDK-Lambda представила новую разработку – GENESYS+.
Новая серия программируемых источников питания GENESYS+
Новая серия источников питания GENESYS+ была разработана силами инженеров израильского подразделения компании TDK-Lambda. Вся сборка, тестирование и выходной контроль блоков осуществляются там же, на собственном заводе компании. В данных блоках питания применяется модульная архитектура построения изделия, которая позволяет максимально автоматизировать технологические процессы для их производства, оперативно проводить сервисное обслуживание или модернизацию, а также масштабировать блоки и модифицировать системы питания на их основе по требованию заказчика для наращивания мощностей. Внешний вид программируемого (или, как его ещё называют, лабораторного) блока питания GENESYS+ представлен на рисунке 3.
Стоит отметить его габариты: ИП имеет стандартные ширину и глубину (423 и 441,4 мм соответственно) для монтажа в 19² стойку и высоту 1U. При таких габаритах и весе менее 5 кг данный блок питания обладает выходной мощностью 5 кВт. Серия GENESYS+ имеет самый высокий показатель удельной мощности на рынке. Для сравнения: предыдущая серия Genesys на 5 кВт имеет высоту 2U, вес 14 кг, а источник питания на 5 кВт EA-PSE 9080-170 3U от Elektro-Automatik имеет высоту 3U и вес почти 17 кг.
Описание органов управления ИП GENESYS+ приведено в таблице 1. Если сравнить эти ИП с предыдущими сериями, то можно отметить, что инженеры TDK-Lambda постарались максимально вынести новый функционал управления и индикацию на лицевую панель. На обновлённом 16-сегментном жидкокристаллическом дисплее с высокой контрастностью и широким углом считывания показаний сразу отображаются необходимые данные для работы и настройки.
Задняя часть ИП GENESYS+ (см. рис. 4) дополнена несколькими полезными функциями, которых иногда не хватало в предыдущих моделях: клавишей сброса к заводским настройкам, индикацией состояния LAN-подключения и USB-портом (отсутствовал в базовой комплектации ZUP и Genesys). Описание органов управления на задней панели GENESYS+ представлено в таблице 2.
Основные особенности программируемых источников питания GENESYS+
Первые появившиеся на рынке модели GENESYS+ имеют выходную мощность 5 кВт и широкие диапазоны трёхфазной питающей сети: ~170…265, ~342…460 и даже ~342…528 В. В самое ближайшее время станут доступны модели и на 1,7 кВт, имеющие широкий однофазный вход ~85…265 В. Благодаря новой архитектуре КПД источников питания в ряде моделей на полной нагрузке составляет >91%. Модели доступны с диапазонами напряжений от 0…10 до 0…600 В (а в скором времени и до 1200 В), токов от 0…8,5 до 0…500 А. Для повышения эффективной работы скорость вентиляторов в данной серии зависит от нагрузки и температуры – таким образом повышается срок службы изделия и снижаются энергозатраты.
На базе блоков питания GENESYS+ высотой 1U можно собирать параллельные готовые системы от 10 до 20 кВт (имеют маркировку GSP). Для этого применяется запатентованная компанией TDK-Lambda архитектура параллельной работы. Один из вариантов такой сборки на 15 кВт представлен на рисунке 5.
Данная технология позволяет соединять до 4 модулей с помощью специальных разъёмов параллельной работы по шине коммуникации, когда система работает как одно целое. «Мастер» (ведущий модуль) автоматически определит наличие ведомых модулей и их количество, необходимые настройки будут установлены также автоматически. Суммарные значения напряжения/тока для всей системы отображаются на ведущем модуле, а в случае неполадки одного из блоков выдаётся сигнал ошибки – при перезагрузке система перенастраивается, что обеспечивает защиту и работоспособность остальных звеньев. Помимо стандартных возможностей программирования и задания выходных импульсов, которые были реализованы в предшествующих сериях, в GENESYS+ добавлен ещё ряд полезных встроенных функций. Режим работы CP (стабилизация по мощности) позволяет задать ограничение по выходной мощности, а блок питания сам будет устанавливать оптимальные значения токов и напряжений на выходе. Симуляция Rвн – ещё один полезный инструмент, который приблизит моделирование к максимально реальным условиям – симуляция внутреннего сопротивления, например батареи или проводников. Для высокоточных измерений можно воспользоваться управлением скоростью нарастания импульса – от 0,0001 до 1000 В/мс или А/мс с шагом 0,1 мВ/мс или 0,1 мА/мс. Кроме того, стоит отметить определение максимальной пиковой мощности, что позволит оценить, например, максимальную энергоотдачу солнечной батареи.
По умолчанию источники питания GENESYS+ поставляются со следующими интерфейсами: аналоговые изолированные органы управления по току или напряжению, RS-232/485, USB, LAN (опционально – GPIB или AnyBus (RJ-45, 5´5,08 или DB9)). При этом интерфейс AnyBus имеет поддержку Modbus TCP, PROFIBUS, EtherCAT, POWERLINK, PROFINET, IRT, CC-Link&CC-Link IE Field, DeviceNet. Широкий перечень поддерживаемых протоколов позволяет включать источники питания GENESYS+ в многофункциональные современные измерительные и испытательные комплексы, а также использовать их в промышленности в рамках единой системы автоматизации.
Источники питания GENESYS+ можно заказать с рядом механических опций для выбора оптимального решения и экономии бюджета, например с пустой передней панелью – для применений, в которых управление с передней панели не предполагается. Все остальные функции управления и параметры идентичны, а настройки доступны через команды посредством сетевых интерфейсов. Также лицевую панель можно заменить на навесной внешний фильтр с возможностью быстрой установки и замены для применений в среде с повышенной концентрацией пыли и частиц.
Заключение
В первую очередь, новые источники питания GENESYS+ благодаря своей высокой удельной мощности и лёгкой масштабируемости найдут применение в тех областях, где себя уже зарекомендовали классические серии от TDK-Lambda, как-то: производство и тестирование полупроводниковых компонентов, катодная защита металлических поверхностей и труб, испытания электромагнитной техники, калибровка сервоприводов, испытания в автомобильной индустрии (тестирование батарей, электроприводов узлов, наработка на отказ). Особо следует отметить применение в лабораторных и измерительных системах, метрологии, симуляции бортового питания в аэрокосмической, военной и морской технике, поскольку все серии программируемых ИП TDK-Lambda имеют сертификаты соответствия ТР/ТС 004/2011 и 020/2011 и внесены в Госреестр средств измерений РФ (процесс внесения в реестр серии GENESYS+ находится в активной стадии). Кроме того, все программируемые ИП имеют подробные инструкции по эксплуатации и управлению на русском языке. Заказать модули из новой серии, получить высококвалифицированную техническую поддержку, ознакомиться с образцами оборудования и их работой можно в компании ПРОСОФТ.
Литература
- Рабинович Е. Программируемые источники питания от TDK-lambda: https://www.compel.ru/pdf-items/lambda/pf/z-plus/7b1c48e48b069b68a172adfd64620eef
- TDK-Lambda Russia: https://tdk-lambda.ru/products/programmable-power-supplies/
- GENESYS+. Руководство пользователя: https://tdk-lambda.ru/KB/G5K--.pdf
- Источники питания TDK-Lambda. Спецвыпуск для российской промышленности. Каталог. 2015.
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
