Вибір правильного джерела живлення Rutronik

На якомусь етапі кожного проекту настає момент, коли розробник повинен запитати, яке джерело живлення найкраще підходить для програми. Коротший цикл розробки, суворіші технічні характеристики та жорсткіші бюджети ускладнюють вибір. У цій статті подано огляд деталей, які необхідно враховувати, роблячи вибір.

rutronik

Блок живлення є серцебиттям будь-якої електричної системи, і все ж його так часто не помічають до останнього моменту. Вибір правильного джерела живлення здається простим завданням: Ви вибираєте пристрій з відповідною вихідною напругою та потужністю за найвигіднішою ціною. Але для того, щоб отримати задовільне рішення врешті-решт, вам потрібно придивитися уважніше.

Широкий діапазон вхідних даних для змінних номінальних напруг

Як правило, електропостачання здійснюється від загальнодоступної мережі або від промислової мережі. У рідкісних випадках також використовується генератор енергії. Номінальні напруги від мережі загального користування зазвичай стандартизовані. Хоча номінальна напруга мережі в Європі становить 230 В змінного струму/50 Гц ± 10%, існує безліч інших стандартів, доступних за межами Європи. У США поширені 120 В змінного струму/50 Гц, тоді як у Китаї 220 В змінного струму/50 Гц виходять із настінної розетки. В ідеалі обраний блок живлення повинен охоплювати всі ці номінальні напруги та їх межі. Це призводить до робочого діапазону від 85 В до 264 В змінного струму. Однак тут уважніше ознайомитися з технічним паспортом. Навіть якщо вибране джерело живлення пропонує дуже хороший коефіцієнт корисної дії понад 90% при номінальній напрузі 230 В змінного струму, це може бути лише 70% при 120 В змінного струму.

Вплив ефективності на термін служби

Порівнюючи різні показники ефективності, на один-два процентних пункти більше не схоже на суттєву різницю. Також ця цифра не допоможе досягти значних економій енергії. І все ж ці кілька відсоткових пунктів можуть зробити величезну різницю. Наприклад, якщо порівняти один пристрій з ефективністю 90%, а інший - 92%, на перший погляд це не здається великим відхиленням. Але якщо врахувати отримані втрати, то одне джерело живлення має лише 8%, а інше 10%. Таким чином, пристрій з ефективністю 92% має на одну п'яту менше втрат, які виділяються як тепло. Іноді цієї невеликої різниці досить, щоб обійтися без додаткового примусового охолодження. А це, у свою чергу, допомагає економити цінний простір.

Однак набагато важливішим фактом є те, що менша генерація тепла позитивно впливає на термін служби системи. Оскільки це має прямий вплив на тривалість життя системи. Шведський хімік Сванте Арреніус виявив взаємозв'язок між швидкістю хімічної реакції та температурою ще в 1889 році. Рівняння Арреніуса містить правило, яке стверджує, що підвищення температури на 10 ° C подвоює ймовірність відмови. Іншими словами: тривалість життя зменшується вдвічі. Це означає, що лише на два процентних пункти більше ефективності може сприяти значному продовженню тривалості життя блокованого блоку живлення.

MTBF - розрахункова надійність

Надійність імпульсного блоку живлення тісно пов'язана з MTBF (середній час між відмовою). Важливість MTBF найкраще ілюструється так званою "кривою ванни" (рис. 1). Це поділяється на три розділи: ранні відмови, відмови в процесі корисного використання та відмови при зносі в кінці життя. MTBF охоплює лише середню секцію; тобто воно не охоплює "дитячу смертність" або наслідки зносу. Це легко пояснює, чому MTBF для джерел живлення часто заявляється через кілька мільйонів годин.