Импульсный блок питания КV-3150 для увлажнителей воздуха, устройство, ремонт.
Применяется в ультразвуковых увлажнителях воздуха модели «Vitek» и других. Приведена схема, рассмотрено устройство и последовательность ремонта.
Блок питания КV-3150 собран на ШИМ микросхеме SG6848 (корпус SOT-26, SMD 6 ног).
Datasheet на SG6848 доступна в интернете, там же есть типовая схема включения и параметры (напряжение питания, токи, рекомендуемые полевики).
Схема блока питания КV-3150 немного отличается от типовой, поэтому при проверке деталей я зарисовал первичную цепь, связанную с сетью. Вторичная, включая обратную связь с микросхемой TL431 и оптопарой PC817 целая и легко прослеживается по печатной плате.
Очень удобно то, что на самой печатной плате нанесены номера и номиналы деталей.
На самой микросхеме надпись может быть другой. В моем случае написано S11S.
Блок питания КV-3150 до меня уже побывал у мастера, который рекомендовал купить новый.
Мне пришлось заменить:
Диодный мост – 4 диода 1N4007
ШИМ микросхему — SG6848
Полевой транзистор — STP4NK60ZF
Резистор R2 — 2Вт 0,5 Ом
Резисторы R13, R9, R14 SMD (или 0,125Вт) — 47 Ом, 470 Ом, 10 кОм
Предохранитель 2А 250В – запаял калиброванную перемычку. Как это делать показано здесь.
Как известно, ремонт импульсных блоков питания нужно выполнять постепенно и осторожно. Если пропустить дефект то при первом же включении все замененные детали могут снова сгореть.
Я сначала проверяю все детали и печатную плату. Все неисправные детали выпаиваю.
Затем, начиная от сетевого разъема ставлю детали – предохранитель, диоды, резисторы. Включаю через лампу 220В мощностью около 75Вт и проверяю напряжения после диодного моста и на конденсаторе 10мкФ (это питание микросхемы SG6848). Так как микросхемы пока нет и потребления тока не будет, параллельно электролиту 10 мкф я ставлю стабилитрон на напряжение чуть ниже предельного напряжения электролита. Иначе напряжение может вырасти выше чем у электролита и повредить его.
Если все в норме, а у меня после диодного моста 310В, на конденсаторе 10мкф напряжение 24В (как у временного стабилитрона) то от сети отключаю, разряжаю при необходимости сетевой электролит и запаиваю микросхему.
Снова включаю, так же через лампу, измеряю напряжение питания микросхемы SG6848 на 5 ноге (около 12В)
Далее осциллографом смотрю управляющие импульсы на контакте куда будет припаян затвор полевого транзистора (полевик пока не ставлю). Эти импульсы не такие как при работе, но обязательно должны быть. Их частота заметно ниже, фактически это скачки напряжения, амплитуда чуть меньше напряжения питания микросхемы.
Если все так, выключаю, разряжаю сетевой электролит и запаиваю полевик, отпаиваю временный стабилитрон от конденсатора 10мкф, он уже не нужен.
Снова включаю в сеть через лампу, пробую температуру полевика, если не горячий, проверяю выходные напряжения. Так как в схеме есть обратная связь через оптопару, выходные напряжения и без нагрузки должны быть близки к норме (в этом блоке питания 35В и 12,5В). Земля общая, средний вывод выходного разъема.
Далее, если проверена схема нагрузки и в ней нет замыканий, можно отключить блок питания, подключить нагрузку и снова включить через лампу в сеть. Лампа при включении может вспыхнуть и чуть тлеть.
Теперь можно отключить, убрать лампу и включать блок питания КV-3150 в сеть напрямую. Проверить напряжения под нагрузкой. Как правило, при исправной нагрузке (подключаемом устройстве, в моем случае увлажнитель) все в норме.
Если что-то в нагрузке не заладится, сработает защита блока питания. Для этого в его схеме стоит резистор 2Вт 0,5 Ом в цепи истока полевика.
В принципе, порядок ремонта других импульсных блоков питания аналогичный.
Материал статьи продублирован ан видео:
Ремонт компьютерных блоков питания — FoxKom – Профессиональный ремонт компьютеров и ноутбуков в Таганроге
Меры предосторожности
Ремонт импульсных БП, довольно опасное занятие, особенно если неисправность касается горячей части БП. Поэтому делаем всё вдумчиво и аккуратно, без спешки, с соблюдением техники безопасности.Силовые конденсаторы могут длительное время держать заряд, поэтому не стоит прикасаться к ним голыми руками сразу после отключения питания. Ни в коем случае не стоит прикасаться к плате или радиаторам при подключенном к сети блоке питания.Для того чтобы избежать фейерверка и сохранить ещё живые элементы следует впаять 100 ватную лампочку вместо предохранителя. Если при включении БП в сеть лампа вспыхивает и гаснет — все нормально, а если при включении лампа зажигается и не гаснет – где-то короткое замыкание.
Проверять блок питания после выполненного ремонта следует вдали от легко воспламеняющихся материалов.
Инструментарий:
- Паяльник, припой, флюс. Рекомендуется паяльная станция с регулировкой мощности или пара паяльников разной мощности. Мощный паяльник понадобиться для выпаивания транзисторов и диодных сборок, которые находятся на радиаторах, а так же трансформаторов и дросселей.
- Отсос для припоя и (или) оплетка. Служат для удаления припоя.
- Отвертка
- Бокорезы. Используются для удаления пластиковых хомутов, которыми стянуты провода.
- Мультиметр
- Пинцет
- Лампочка на 100Вт
- Очищенный бензин или спирт. Используется для очистки платы от следов пайки.
Устройство БП
Немного о том, что мы увидим, вскрыв блок питания.
Внутреннее изображение блока питания системы ATX A – диодный мост, служит для преобразования переменного тока в постоянный
Знание контактов на разъеме ATX нам понадобится для диагностики БП. Прежде чем приступать к ремонту следует проверить напряжение дежурного питания, на рисунке этот контакт отмечен синим цветом +5V SB, обычно это фиолетовый провод. Если дежурка в порядке, то следует проверить наличие сигнала POWER GOOD (+5V), на рисунке этот контакт помечен серым цветом, PW-OK. Power good появляется только после включения БП. Для запуска БП замыкаем зеленый и черный провод, как на картинке. Если PG присутствует, то, скорее всего блок питания уже запустился и следует проверить остальные напряжения. Обратите внимание, что выходные напряжения будут отличаться в зависимости от нагрузки. Так, что если увидите на желтом проводе 13 вольт, не стоит беспокоиться, вполне вероятно, что под нагрузкой они стабилизируются до штатных 12 вольт.
Если у вас проблема в горячей части и требуется измерить там напряжения, то все измерения надо проводить от общей земли, это минус диодного моста или силовых конденсаторов.
Визуальный осмотр
Первое, что следует сделать, вскрыть блок питания и произвести визуальный осмотр.
Если БП пыльный вычищаем его. Проверяем, крутится ли вентилятор, если он стоит, то это, скорее всего и является причиной выхода из строя БП. В таком случае следует смотреть на диодные сборки и ДГС. Они наиболее склонны к выходу из строя из- за перегрева.
Далее осматриваем БП на предмет сгоревших элементов, потемневшего от температуры текстолита, вспученных конденсаторов, обугленной изоляции ДГС, оборванных дорожек и проводов.
Первичная диагностика
Перед вскрытием блока питания можно попробовать включить БП, чтобы наверняка определиться с диагнозом. Правильно поставленный диагноз – половина лечения.
Неисправности:
- БП не запускается, отсутствует напряжение дежурного питания
- БП не запускается, но дежурное напряжение присутствует. Нет сигнала PG.
- БП уходит в защиту,
- БП работает, но воняет.
- Завышены или занижены выходные напряжения
Предохранитель
Если вы обнаружили, что сгорел плавкий предохранитель, не спешите его менять и включать БП. В 90% случаев вылетевший предохранитель это не причина неисправности, а её следствие. В таком случае в первую очередь надо проверять высоковольтную часть БП, а именно диодный мост, силовые транзисторы и их обвязку.
Варистор
Задачей варистора является защита блока питания от импульсных помех. При возникновении высоковольтного импульса сопротивление варистора резко уменьшается до долей Ома и шунтирует нагрузку, защищая ее и рассеивая поглощенную энергию в виде тепла. При перенапряжении в сети варистор резко уменьшает свое сопротивление, и возросшим током через него выжигается плавкий предохранитель. Остальные элементы блока питания при этом остаются целыми.
Варистор выходит из строя из-за скачков напряжения, вызванными например грозой. Так же варисторы выходят из строя, если по ошибке вы переключили БП в режим работы от 110в. Вышедший из строя варистор обычно определить не сложно. Обычно он чернеет и раскалывается, а на окружающих его элементах появляется копоть. Вместе с варистором обычно перегорает предохранитель. Замену предохранителя можно производить только после замены варистора и проверки остальных элементов первичной цепи.
Диодный мост
Диодный мост представляет собой диодную сборку или 4 диода стоящие рядом друг с другом. Проверить диодный мост можно без выпаивания, прозвонив каждый диод в прямом и обратном направлениях. В прямом направлении падение тока должно быть около 500мА, а в обратном звониться как разрыв.
Диодные сборки измеряются следующим образом. Ставим минусовой щуп мультиметра на ножку сборки с отметкой «+», а плюсовым щупом прозваниваем в направления указанных на картинке.
Конденсаторы
Вышедшие из строя конденсаторы легко определить по выпуклым крышкам или по вытекшему электролиту. Конденсаторы заменяются на аналогичные. Допускается замена на конденсаторы немногим большие по ёмкости и напряжению. Если из строя вышли конденсаторы в цепи дежурного питания, то блок питания будет включаться с n-ого раза, либо откажется включаться совсем. Блок питания с вышедшими из строя конденсаторами выходного фильтра будет выключаться под нагрузкой либо так же полностью откажется включаться, будет уходить в защиту.
Иногда, высохшие, деградировавшие, конденсаторы выходят из строя, без каких либо видимых повреждений. В таком случае следует, предварительно выпаяв конденсаторы проверить их емкость и внутренние сопротивление. Если емкость проверить нечем, меняем все конденсаторы на заведомо рабочие.
Резисторы
Номинал резистора определятся по цветовой маркировке. Резисторы следует менять только на аналогичные, т.к. небольшое отличие в номиналах сопротивления может привести к тому, что резистор будет перегреваться. А если это подтягивающий резистор, то напряжение в цепи может выйти за пределы логического входа, и ШИМ не будет генерировать сигнал Power Good. Если резистор сгорел в уголь, и у вас нет второго такого же БП, чтобы посмотреть его номинал, то считайте, что вам не повезло. Особенно, это касается дешевых БП, на которые, практически не возможно достать принципиальных схем.
Диоды и стабилитроны
Проверяются прозвонкой в обе стороны. Если звонятся в обе стороны как К.З. или разрыв, то не исправны. Сгоревшие диоды следует менять на аналогичные или сходные по характеристикам, внимание обращаем на напряжение, силу тока и частоту работы.
Транзисторы, диодные сборки
.Транзисторы и диодный сборки, которые установлены на радиатор, удобнее всего выпаивать вместе с радиатором. В «первичке» находятся силовые транзисторы, один отвечает за дежурное напряжение, а другие формируют рабочие напряжения 12в и 3,3в. Во вторичке на радиаторе находятся выпрямительные диоды выходных напряжений (диоды Шоттки).
Проверка транзисторов заключается в «позвонке» р-п-переходов, также следует проверить сопротивление между корпусом и радиатором. Транзисторы не должны замыкать на радиатор. Для проверки диодов ставим минусовой щуп мультиметра на центральную ногу, а плюсовым щупом тыкаем в боковые. Падение тока должно быть около 500мА, а в обратном направление должен быть разрыв.
Если все транзисторы и диодные сборки оказались исправные, то не спешите запаивать радиаторы обратно, т.к. они затрудняют доступ к другим элементам.
ШИМ
Если ШИМ визуально не поврежден и не греется, то без осциллографа его проверить довольно сложно. Простым способом проверки ШИМ, является проверка контрольных контактов и контактов питания на пробой.
Для этого нам понадобиться мультиметр и дата шит на микросхему ШИМ. Диагностику ШИМ следует проводить, предварительно выпаяв её. Проверка производится прозвоном следующих контактов относительно земли (GND): V3.3, V5, V12, VCC, OPP. Если между одним из этих контактов и землей сопротивление крайне мало, до десятков Ом, то ШИМ под замену.
Дроссель групповой стабилизации (ДГС)
Выходит из строя из-за перегрева (при остановке вентилятора) или из-за просчетов в конструкции самого БП (пример Microlab 420W). Сгоревший ДГС легко определить по потемневшему, шелушащемуся, обугленному изоляционному лаку. Сгоревший ДГС можно заменить на аналогичный или смотать новый. Если вы решите смотать новый ДГС, то следует использовать новое ферритовое кольцо, т.к. из за перегрева старое кольцо могло уйти по параметрам.
Трансформаторы
Для проверки трансформаторов их следует предварительно выпаять. Их проверяют на короткозамкнутые витки, обрыв обмоток, потерю или изменение магнитных свойств сердечника.
Чтобы проверить трансформатор на предмет обрыва обмоток достаточно простого мультиметра, остальные неисправности трансформаторов определить гораздо сложнее и рассматривать их мы не будем. Иногда пробитый трансформатор можно определить визуально.
Опыт показывает, что трансформаторы выходят из строя крайне редко, поэтому их нужно проверять в последнюю очередь.
Профилактика вентилятора
После удачного ремонта следует произвести профилактику вентилятора. Для этого вентилятор надо снять, разобрать, почистить и смазать.
Отремонтированный блок питания следует длительное время проверить под нагрузкой. Прочитав эту статью, вы самостоятельно сможете произвести легкий ремонт блока питания, тем самым сэкономив пару монет и избавить себя от похода в сервисный центр или магазин.
обзор актуальных SSD. Часть 2. NVMe
В прошлой статье мы рассмотрели и протестировали наиболее популярные среди пользователей Каталога SSD с интерфейсом SATA. Однако все чаще потребитель склоняется к выбору NVMe-накопителей, которые демонстрируют более высокие скорости и позволяют отказаться от лишних кабелей в системе. В обзоре, подготовленном совместно с командой N-TECH, нам предстоит выяснить, насколько оправдан подобный выбор и какую производительность обеспечивает более совершенный интерфейс.
О чем тут речь — коротко:
Список моделей
Первый взгляд и начинка
S.M.A.R.T.
Программное обеспечение
Тестовая конфигурация
Тестирование
Заключение
Список моделей
Для тестирования выбраны наиболее популярные модели NVMe SSD объемом 500—512 ГБ, исходя из покупок пользователей в Каталоге Onlíner в 2021 году:
Среди обозреваемых моделей хотелось бы видеть и сверхпопулярный в 2021 году накопитель Kingston A2000 500GB SA2000M8/500G, однако на момент проведения тестирования диск получил статус EOL (End of Life): производство накопителя емкостью 500 ГБ прекращено, а его доступность для конечных потребителей крайне низкая, она обусловлена остатками складских запасов.
WD Blue SN550
Начнем с самого продаваемого накопителя от WD. Диск поставляется в картонной упаковке. Внутри обнаруживается пластиковый блистер с надежно защищенным SSD и брошюрка. Какая-либо дополнительная комплектация отсутствует. Используется односторонняя компоновка. С обратной стороны платы нанесена только маркировка разнообразных сертификатов. Стикер накопителя на лицевой стороне не накрывает собой ни контроллер, ни единственную банку памяти, маркировку с которой так просто не прочесть. Приходится идти на ухищрение и немного испачкать ее термопастой. Память промаркирована SanDisk 060523 512G — это 96-слойная 3D TLC NAND. Контроллер также от SanDisk с маркировкой 20-82-10023-A1. Снять показатели более точно при помощи утилиты VLO с данного контроллера, к сожалению, невозможно. Буфер DRAM отсутствует.
Netac N950E PRO
Следующим участником становится накопитель от китайского производителя Netac. Покупателя встречает красочная картонная упаковка. Внутри пластиковый блистер непосредственно с диском и щедрыми допами: отверткой, винтиком для фиксации (очень актуально, если вы успели потерять комплектные к материнской плате) и радиатором для охлаждения SSD с термопрокладкой. Весьма богатая комплектация, которая у других вендоров теперь практически не встречается. Компоновка чипов двусторонняя, что осложняет охлаждение. С лицевой стороны наклейка отсутствует, и можно свободно рассмотреть восьмиканальный контроллер Silicon Motion SM2262ENG, два чипа K4B2G1646F-BCNB DDR3 SDRAM производства Samsung и две микросхемы NAND. С обратной стороны диска обнаруживаются еще две микросхемы NAND и собственно стикер производителя. При помощи утилиты VLO уточняем параметры NAND — используется 96-слойная TLC производства Micron.
Gigabyte NVMe 512GB
Накопитель от Gigabyte также поставляется в полноценной упаковке. У диска есть некоторая странность: он не имеет собственного названия, только маркировку. Внутри упаковки пластиковый блистер надежно защищает диск. Присутствует брошюрка. Никаких дополнений производитель не положил. Стикер полностью накрывает микросхемы NAND и частично контроллер. Аккуратно отгибаем и видим, что охлаждающих свойств стикер точно не имеет — обычная наклейка. Под ней четырехканальный контроллер Phison PS5013-E13-31 и четыре чипа TLC NAND производства YMTC. Собственный DRAM отсутствует, но есть поддержка технологии HMB (Host Memory Buffer): диск обращается к оперативной памяти ПК, используя ее как DRAM-буфер, и хранит там таблицу трансляции адресов, что должно положительно сказаться на производительности.
Samsung 970 Evo Plus
Диск от Samsung в картонной упаковке черного цвета, которая задает общий стиль с дизайном накопителя и черным цветом его текстолита. Внутри пластиковый блистер без дополнительных «подарков» от производителя. Размещение чипов одностороннее. С обратной стороны стикер с разнообразными сертификатами, информация нанесена поверх медной пластины, которая имеет охлаждающие функции. С лицевой стороны обычная наклейка. Снимать мы ее не будем: Samsung отличается постоянством исполнения своих накопителей, а информация в избытке представлена в интернете, к тому же диск не новинка на рынке. В основе накопителя лежит Samsung Phoenix — восьмиканальный контроллер с пятью ARM-ядрами. Чипы 3D TLC V-NAND производства Samsung соседствуют с 512 МБ LPDDR4 SDRAM также собственного производства.
Samsung 980
Новинка от Samsung, выпущенная на рынок в начале 2021 года. Дизайн упаковки в уже узнаваемом стиле, он практически неотличим от 970 Evo Plus. Внутри один лишь накопитель в пластиковом блистере. Исполнение самого диска также без изменений: черный текстолит, охлаждающая медная пластина-наклейка с обратной стороны и обычный стикер с лицевой. В основе накопителя Samsung Pablo — четырехканальный контроллер, который по своей сути является урезанной версией Samsung Phoenix. Также под наклейкой размещен один чип 128-слойной TLC 3D V-NAND. Собственный DRAM у диска отсутствует, но доступна технология HMB, как у накопителя Gigabyte.
Kingston NV1
Бюджетник от Kingston с ходу демонстрирует свой класс: самая простая упаковка, более подходящая для USB-флешек. Ничего, кроме накопителя, в таком варианте и не разместить. Монтаж чипов односторонний: с обратной стороны абсолютная пустота. С лицевой — обычный стикер-наклейка с информацией. Аккуратно отгибаем и обнаруживаем уже знакомый четырехканальный Phison PS5013-E13-31 — такой же, как у Gigabyte. Четыре микросхемы флеш-памяти имеют собственную маркировку Kingston, однако утилита VLO определяет их как 96-слойную TLC производства Toshiba. Отсутствие DRAM-буфера компенсируется поддержкой технологии HMB.
Таким образом, у нас сформировалось полное представление об аппаратной начинке каждого из накопителей:
S.M.A.R.T.
Считать атрибуты SMART можно посредством разнообразных утилит. Как правило, разрабатываемое ПО от производителей дисков великолепно справляется с этой задачей, но перегруженный графический интерфейс усложняет восприятие. Каждый пользователь сам выбирает удобный и привычный ему способ, хотя большинство попросту не заглядывают в этот раздел. Мы использовали для считывания атрибутов раздел «Хранение данных» утилиты AIDA64 Engineer, но кому-то может показаться более наглядным GUI утилиты CrystalDiskInfo. Заострять внимание на атрибутах не станем, отметим лишь, что все диски до начала тестирования были новые и они не имеют проблем по части SMART. А чтобы научиться понимать атрибуты, рядовому пользователю достаточно ознакомиться со статьей в «Википедии» по ссылке.
Программное обеспечение
При разработке собственных утилит вендоры ничем не ограничены и вольны проявлять фантазию. В случае с рассматриваемыми накопителями софт имеет весьма сдержанный, а местами и аскетичный интерфейс. Что касается прикладного значения, то ключевой особенностью такого ПО является обновление прошивки накопителя. Все остальные функции, как правило, можно реализовать при помощи стороннего софта, часто более понятного, удобного и дружелюбного пользователю. Хочется отметить лишь утилиту Samsung Magician, которая обладает по-настоящему приятным интерфейсом, широким функционалом, возможностью мониторинга температуры и нагрузки на накопитель в режиме реального времени. С другой стороны, Samsung Magician держит в диспетчере активную службу Samsung MagicianSVC, которая постоянно опрашивает диск и может приводить к заниженным показателям в бенчмарках. По этой причине софт от производителя устанавливался только для проверки актуальности прошивки, а после удалялся, чтобы он не оказывал скрытое влияние на ход тестирования. Производитель Netac собственным программным обеспечением пока не обзавелся, как и в случае с интерфейсом SATA.
Тестовая конфигурация
Для тестовой конфигурации NVMe-накопителей следует учитывать ограничения, иногда накладываемые на процесс тестирования особенностями материнской платы и параметрами диска, с которого будет осуществляться чтение при копировании на тестовые экземпляры. Так как в тестировании принимают участие топовые накопители с интерфейсом PCI Express 3.0 x4, с целью избежать ограничения по скорости в тесте заполнения дисков на 75% в качестве исходного SSD используется Samsung 980 Pro 500GB MZ-V8P500BW с интерфейсом PCI Express 4.0 x4. Это один из самых быстрых потребительских накопителей на рынке.
Также в течение последних месяцев в сети возникло множество отзывов о проблемах Windows 11. Ошибки новой операционной системы связали с резким падением производительности некоторых популярных NVMe-накопителей, а именно в операциях записи. Представители Microsoft совсем недавно отчитались об устранении неисправности, необходимые правки содержит обновление Windows Preview KB5007262. Выбор в пользу тестирования на базе Windows 11 был обусловлен именно желанием проверить наличие или отсутствие проблем.
Забегая вперед, отметим, что негативного влияния мы обнаружить не смогли и все накопители показали себя в рамках своих заявленных характеристик.
Для того чтобы продемонстрировать разницу между интерфейсами подключения и преимущества NVMe, в сводные графики был добавлен зарекомендовавший себя наилучшим образом Samsung 870 Evo 500GB MZ-77E500BW с результатами тестирования из первой статьи.
Тестирование
CrystalDiskMark 8.0.4
В первой статье о SSD был сделан упор на необходимость анализа именно мелкоблочных операций при сравнительной оценке твердотельных накопителей. Среди тестируемых моделей по этому показателю выделяются Samsung 980 500GB MZ-V8V500BW и Netac N950E PRO 500GB, остальные SSD демонстрируют схожую производительность, в среднем на 10% обходя лучшего представителя SATA-накопителей.
ATTO Disk Benchmark
В следующей утилите сфокусируемся уже на работе с блоками размером по 8 KB. Здесь в лидерах снова диск от Samsung, но в этот раз модель 970 Evo Plus 500GB MZ-V7S500BW, компанию ему составил Netac N950E PRO 500GB. Худшие результаты продемонстрировал WD SN550, тем не менее почти в два раза превзойдя лучший потребительский SATA-диск. Остальные три участника показывают схожие результаты, немного недобрав до 900МБ/с.
AS SSD Benchmark
Неожиданный после двух предыдущих тестов провал по общему баллу со стороны Netac N950E PRO 500GB обусловлен тестом 4K-64Thrd, который демонстрирует, насколько хорошо накопитель обрабатывает случайные блоки с глубиной очереди 64. В потребительском компьютере диску крайне редко приходится обрабатывать более двух запросов одновременно, так что данный параметр скорее важен для серверного сегмента. Лучший общий балл выбивает Kingston NV1 500GB SNVS500G, и это весьма впечатляющий результат для самого бюджетного, по сути, накопителя из обозреваемых.
PassMark Performance Test
Никаких неожиданностей не случается, и диски демонстрируют показатели полностью в соответствии с предыдущими бенчмарками. Отдельно стоит отметить, что с глубиной очереди 32 накопитель от Netac справляется в этот раз прекрасно и на уровне других участников тестирования, в отличие от глубины 64 в тесте AS SSD.
Отдельно стоит указать на то, что максимальное время доступа у накопителей Gigabyte NVMe 512GB GP-GSM2NE3512GNTD и Samsung 970 Evo Plus 500GB MZ-V7S500BW заметно меньше остальных конкурентов.
AIDA64 Engineer, Linear Write
Данный тест можно считать самым жестким для SSD-накопителей. Происходит заполнение диска линейной записью, все разделы и информация на диске удаляются, мониторинг показателей и температуры посредством софта, как правило, не функционирует. Тест позволяет выявить реальное поведение диска при работе с большим массивом данных за пределами SLC-кеша. Рассмотрим каждый диск подробнее.
WD Blue SN550 NVMe 500GB WDS500G2B0C — минимальный размер SLC-кеша и резкое падение скорости от 1700 МБ/c к среднему значению около 700 МБ/c уже после 4% объема, на которых диск и пишет все оставшееся свободное пространство.
Netac N950E PRO 500GB — около 23% своего объема, или немногим более 100 ГБ, диск пишет на скорости 1400 МБ/с. Диапазон от 23 до 65% объема запись проходит в постоянном падении скорости до 700 МБ/с и обратном восстановлении до максимальных значений. На отметке приблизительно в 65% случается резкое снижение до скорости 260 МБ/с, и диапазон 65—80% объема накопитель пишет со средней скоростью 350 МБ/c, после начинает постепенно восстанавливать запись до 550—1400 МБ/с на последних 20% объема.
Gigabyte NVMe 512GB GP-GSM2NE3512GNTD — менее 5% объема в качестве SLC и максимальная скорость линейной записи около 1800 МБ/c на данном отрезке. Далее снижение записи до уровня хорошего SATA-накопителя, и весь оставшийся объем неизменно пишется на скорости около 317 МБ/c.
Samsung 970 Evo Plus 500GB MZ-V7S500BW — феноменальный результат для данного теста. Весь объем диск записывает практически ровной линией по графику со скоростью чуть выше 1600 МБ/с. Изредка случаются падения скорости до минимальных 1250 МБ/с, такие показатели останутся недоступны всем остальным участникам.
Samsung 980 500GB MZ-V8V500BW — выйдя на пиковое значение скорости 1700 МБ/c, диск продержался чуть более 20% объема, что позволяет реализовать запись 100 ГБ данных. Однако после следует падение ниже 400 МБ/с, такая средняя скорость накопителя остается до самого конца теста. Данные показатели для Samsung можно считать провальными, особенно на фоне результатов предыдущей модели.
Kingston NV1 500GB SNVS500G — поведение диска крайне напоминает модель от Gigabyte с той лишь разницей, что за пределами SLC скорость оказывается выше и держится на отметке 570 МБ/c.
AIDA64 Engineer, Random Read
Несколько странно в данном тесте вел себя Samsung 970 Evo Plus 500GB MZ-V7S500BW, такую «пилу» при случайном чтении можно было бы списать на какие-то фоновые процессы, но в рамках тестирования все лишние службы в системе были отключены, в том числе защита от вирусов. В лидерах по результатам три диска — WD Blue SN550 NVMe 500GB WDS500G2B0C, Gigabyte NVMe 512GB GP-GSM2NE3512GNTD и Kingston NV1 500GB SNVS500G.
Переходим к имитации реальных задач. PCMark10
В тесте Full System Drive используется широкий набор реальных трассировок из популярных приложений и общих задач для полного тестирования производительности самых быстрых современных накопителей. Этот тест записывает 204 ГБ данных.
Тест Quick System Drive — это более короткий тест с меньшим набором менее требовательных реальных трассировок. Вы можете использовать этот тест для испытания небольших системных дисков, которые не способны запустить тест Full System Drive. Этот тест записывает 23 ГБ данных.
В более коротком тесте накопители Quick System Drive — Samsung 980 500GB MZ-V8V500BW и Netac N950E PRO 500GB впечатляюще хороши и выбивают более 2500 баллов. Практически «в спину дышит» WD Blue SN550 NVMe 500GB WDS500G2B0C. Остальные участники «топчутся» в районе 1500—1600 баллов, не выходя за рамки результата SATA-диска.
В более тяжелом тесте в роли единоличного лидера выступает Samsung 980 500GB MZ-V8V500BW, набирая практически такой же балл, как и в тесте Quick System Drive. Накопитель от Netac все еще хорош и уверенно держит второй результат. Диски от Gigabyte и Kingston показывают производительность на уровне Samsung 870 Evo.
Заполнение диска на 75%
В качестве реальной нагрузки на диск использовалась папка игр библиотеки Uplay емкостью 335 ГБ, размещаемая на Samsung 980 Pro 500GB. Вполне реальная ситуация: вы купили диск и хотите перекинуть на него свою библиотеку игр. Как и в случае с линейной записью в AIDA64, накопитель Samsung 970 Evo Plus 500GB MZ-V7S500BW впечатляюще быстрее всех оппонентов. Аутсайдером при тестировании в таком типе нагрузки снова становится Samsung 980 500GB MZ-V8V500BW, который умудряется уступить даже SATA-накопителю. Самый высокий нагрев демонстрируют Netac N950E PRO 500GB и Samsung 970 Evo Plus 500GB MZ-V7S500BW, но их 64—65 градусов вписываются в норму, и для охлаждения более чем достаточно штатного радиатора материнской платы. Но в случае отсутствия в комплектации материнской платы радиатора для накопителя Samsung будет не лишним отдельно докупить радиатор, а вот Netac заботливо укомплектовал свой диск собственным охлаждением.
AIDA64 Engineer, Linear Read
Линейное чтение с заполненного накопителя вновь демонстрирует лидерство Samsung 970 Evo Plus 500GB MZ-V7S500BW и Netac N950E PRO 500GB: минимальное время, высокая средняя скорость более 2000 МБ/с и ровные линии на графиках. Остальные участники выходят на пиковые показатели только на последних 30%. Тяжелее всего в данном тесте пришлось Gigabyte NVMe 512GB GP-GSM2NE3512GNTD и Kingston NV1 500GB SNVS500G: затраченное время более трех раз выше, чем у лучших участников, а в минимуме скорость опускается практически до 1000 МБ/с.
Заключение
Сделав подборку накопителей из разных ценовых групп, мы ожидали получить существенные различия между моделями. Но по результатам тестирования лишь линейная запись больших объемов данных смогла разделить SSD на классы. Да, такой тип тестирования наиболее жесткий, но он объективно показывает различия между контроллерами и их работой с NAND. Справедливости ради стоит сказать, что при реальном домашнем применении обычный пользователь ПК практически не сталкивается с такой нагрузкой и уж точно крайне редко будет перемещать файлы объемом более 100 ГБ разом, в особенности на моделях с общим объемом около 500 ГБ дискового пространства.
Основным же испытанием для дисков будет работа с мелкими блоками 4—8K, и в данном типе нагрузки все модели показали себя весьма прилично. Даже самые бюджетные представители NVMe продемонстрировали результаты, превосходящие SATA-диски из первой статьи. Проблем не доставила ни новая операционная система Windows 11, вовремя получившая необходимые обновления, ни нагрев, ни применение технологии HMB, призванной компенсировать отсутствие собственного буфера DRAM в недорогих моделях.
Главным очарованием потребительских накопителей с интерфейсом PCI Express 3.0 x4 остается Samsung 970 Evo Plus 500GB MZ-V7S500BW, который великолепно продемонстрировал себя при выполнении всех задач. Программные ухищрения конкурентов местами подвинули его в «синтетике», но по совокупности всех типов нагрузок диск остается безусловным лидером потребительского сегмента. Именно благодаря своим свойствам и бесподобному контроллеру Samsung Phoenix модели этого диска объемом 1—2 ТБ многими без опаски применяются в системах с нагрузкой, близкой к серверной.
Модель накопителя Netac N950E PRO 500GB можно с гордостью назвать приятным открытием. Накопитель порадовал не только производительностью, но и богатой комплектацией. В большинстве задач диск продемонстрировал себя очень достойно и превзошел большинство протестированных экземпляров. Выбор в пользу приобретения этой модели может обусловить и более низкая относительно Samsung цена, и присутствие честного DRAM-буфера (на базе памяти Samsung).
Модели от WD, Gigabyte и Kingston справедливо возглавляют топ продаж по количеству реализованных экземпляров. Диски продемонстрировали прекрасную производительность и с учетом ценового сегмента не вызывают особых нареканий. Среднебюджетные NVMe уверенно обходят лучший потребительский SATA в большинстве сценариев, при этом доступны по более приятной цене, не требуют дополнительных кабелей подключения, что слегка улучшает кабель-менеджмент.
И лишь новичок на рынке Samsung 980 500GB MZ-V8V500BW вызвал эмоцию легкого разочарования. С одной стороны, в большинстве тестов он показал высокую производительность, с другой — это явно упрощенный продукт, чего меньше всего ожидаешь от Samsung. Урезанный контроллер и посредственная производительность в операциях линейной записи — весьма странная графа в резюме лидера рынка SSD. Да, компании Samsung нужно было выпустить модель накопителя, которая заняла бы образовавшуюся под 970 Evo Plus «дыру», и тем самым предложить конкурента в сравнительно бюджетном для них сегменте. Но сделать это можно было и с большим изяществом.
SSD для теста предоставлены импортером компьютерной техники ООО «Надежная техника».
Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!
Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро
Как предотвратить повреждение источника питания индуктивной нагрузкой
Резистивные нагрузки легко переносятся на источник питания постоянного тока. Когда вы отключаете питание, ток быстро падает до нуля и никакого ущерба не наносится.
Индуктивные нагрузки — другое дело. Если вы используете источник питания постоянного тока для питания двигателей постоянного тока, соленоидов, вентиляторов, реле и других индуктивных нагрузок, вам нужна какая-то защита цепи. Без этой защиты ваш источник питания может быть поврежден скачками высокого напряжения от этих устройств.
На рис. 1 показана индуктивная нагрузка, подключенная к источнику питания постоянного тока. Когда источник питания включен, ток течет через катушку, и вокруг катушки индуктивности создается магнитное поле. Это магнитное поле является источником потенциальной энергии.
Когда источник питания отключается и больше не подает ток, магнитное поле разрушается, и это разрушающееся поле индуцирует ток, который течет в противоположном направлении. Это как если бы вы подключили батарею (показана синим цветом на рисунке 1) противоположной полярности к входу источника питания.Это напряжение называется напряжением обратного хода или обратной ЭДС.
Напряжение обратного хода может быть намного выше напряжения источника питания, первоначально подаваемого на индуктивную нагрузку. Даже если вы питаете индуктивную нагрузку только 12 В или 24 В, обратное напряжение может составлять от нескольких сотен до нескольких тысяч вольт. Это напряжение равно L, индуктивности нагрузки, умноженной на di/dt, которая представляет собой скорость изменения тока во времени. Чем быстрее меняется ток, тем выше напряжение.
Одним из способов защиты вашего источника питания от высоких обратноходовых напряжений при работе с индуктивными нагрузками или нагрузками, имеющими накопленную энергию, которая может быть возвращена в источник питания, является использование сети защитных диодов на выходе источника питания. Это также показано на рисунке 1.
Чтобы предотвратить повреждение источника питания из-за индуктивного отскока напряжения, подключите к выходу встречно-параллельный диод (с номиналом выше, чем выходное напряжение и ток источника). Подключите катод к положительному выходу, а анод к возврату.Там, где могут возникнуть положительные переходные процессы нагрузки, такие как обратная ЭДС от двигателя, или присутствует накопленная энергия, такая как батарея, рекомендуется второй блокировочный диод последовательно с выходом для защиты источника питания.
Убедитесь, что выбранные компоненты рассчитаны на индуктивность и рассеиваемую энергию. Пиковое обратное напряжение должно как минимум в два раза превышать максимальное выходное напряжение источника питания. Номинальные значения непрерывного прямого тока должны быть не менее 1.5-кратный максимальный выходной ток источника питания. В некоторых случаях может потребоваться радиатор для рассеивания мощности, вызванной протеканием тока.
Для получения дополнительной информации о решениях AMETEK Programmable Power свяжитесь с одним из наших торговых представителей, посетив сайт powerandtest.com/sales. Вы также можете написать нам по адресу [email protected] или позвонить по телефону 800-733-5427 или 858-450-0085.
Описание 9002 Характеристики 9003 | Отношения между выходным напряжением и Выходной ток | Trend | Главные модели | ||||
Постепенный 9002 | При падении напряжения ток на выходе также постепенно падает, и выход возвращается к нормальному уровню автоматически (автоматическое восстановление) после сброса состояния перегрузки по току. | S82K: 3 Вт, 7,5 Вт, 15 Вт S8VS: 15 Вт | |||||
Инвертированный L Падение напряжения Выход возвращается к нормальному уровню автоматически (автоматическое восстановление) после сброса состояния перегрузки по току. | S82J: 100 Вт (5 В, 12 В, 15 В), 150 Вт, 300 Вт S82K: 90 Вт, 100 Вт , 24 В): 50 Вт, 100 Вт, 150 Вт, 300 Вт, 600 Вт, 1,500 Вт | ||||||
Напряжение / Тятовое падение прерывистое Эксплуатация | Когда происходит падение напряжения, выходной ток также постепенно падает, а нагрузка самого источника питания снижается (автоматическое восстановление) с использованием прерывистого выхода, когда напряжение падает до определенного уровня или ниже. | S82J: 10 Вт, 25 Вт. Нагрузка самого источника питания снижается (автоматическое восстановление) с помощью прерывистого выхода, когда напряжение падает до определенного уровня или ниже. | S8VS: 30 Вт, 60 Вт, 90 Вт, 120 Вт, 180 Вт S8VM (5 В): 50 Вт, 100 Вт, 150 Вт, 300 Вт, 600 Вт увеличение/ падение напряжения Прерывистая работа | Когда происходит падение напряжения, выходной ток увеличивается по мере падения напряжения, поддерживается постоянная мощность, нагрузка самого источника питания снижается (автоматическое восстановление) ) с использованием прерывистого вывода, когда напряжение падает до определенного уровня или ниже. | S82J: 50 Вт, 100 Вт (24 В) S82K: 30 Вт, 50 Вт S8VM: 15 Вт, 30 Вт | ||
Перевернутый L DROPALE DROP отключите | , когда напряжение происходит падение, выходной ток остается практически постоянным. Однако если, , состояние перегрузки по току сохраняется дольше установленного времени, выходной сигнал будет прерван, и потребуется снова включить питание для восстановления. | S82J: 600 Вт |
Как установить ограничение тока для источника питания Mastech или Volteq CC CV?
Установить ограничение по току для источника питания постоянного тока Volteq очень просто.
Вы просто включаете блок питания без нагрузки, поворачиваете ручку тока против часовой стрелки до упора. Замкните выходные клеммы (между клеммами + и -) проводом соответствующего размера и отрегулируйте ручку тока до нужного уровня (вам может потребоваться увеличить предел напряжения, если вы столкнулись с режимом CV). Теперь вы можете уменьшить настройки ручки напряжения, чтобы выходное напряжение стало равным нулю, а также отключить короткое замыкание и подключить нагрузку по вашему выбору. Повернув ручку напряжения достаточно высоко, источник питания перейдет в режим CC с правильным значением тока, которое вы установили.
Установка ограничения тока немного сложнее для источника питания постоянного тока Mastech, поскольку он оснащен защитой от короткого замыкания. Вы должны быть особенно осторожны, если у вас есть одна из следующих ситуаций:
1) ваша нагрузка имеет внутренний источник ЭДС, включая батареи, двигатели постоянного тока, радиоуправляемые автомобили и поезда, любые электрохимические системы, включая гальваническое покрытие, травление, электролиз и т. д.
2) ваша нагрузка может быть чувствительной или поврежденной из-за перенапряжения , э.g., LED
В первом случае мы настоятельно рекомендуем приобрести регулируемый блок питания Volteq с защитой от перенапряжения. Вы можете быть уверены, что блок питания не будет поврежден обратной ЭДС от вашей нагрузки.
Во втором сценарии, если вы можете найти простую нагрузку, такую как силовой резистор или галогенная лампа, которая может работать с током, который вы хотите передать, вы можете установить ток, аналогичный первому сценарию (Внимание: силовой резистор или лампа могут быть очень горячим, если вы пропускаете большой ток).Как только вы закончите установку ограничения тока, уменьшите напряжение до минимума, отключите нагрузку резистора или лампы, затем подключите реальную нагрузку. теперь вы можете медленно увеличивать напряжение, оставляя настройку тока неизменной, просто не забывайте всегда останавливаться перед тем, как поднять напряжение слишком высоко для вашей нагрузки. Если ваши расчеты верны, то вы должны быть в состоянии остановить ручку напряжения, прежде чем на самом деле повредить вашу нагрузку.
Если вы не можете найти силовой резистор или лампу, вы все равно можете установить желаемое ограничение тока, выполнив следующие шаги:
Шаг 1: перед подключением нагрузки установите ограничение напряжения на максимально допустимый для вашей нагрузки уровень ( источник питания должен быть в режиме CV, при необходимости поверните ручку тока вверх).Теперь поверните ручку тока в положение чуть выше минимального, чтобы источник питания оставался в режиме «CV».
Шаг 2: подключите нагрузку; источник питания должен перейти в режим «СС». Медленно увеличивайте предел тока, и вы сможете достичь желаемого выходного тока, если ваши расчеты верны.
Шаг 3: когда вы закончите тест, обязательно уменьшите ток до минимума, прежде чем отключать нагрузку. Теперь можно безопасно отключить питание.
Импульсный источник питания: преимущества использования и принцип работы | Статья
ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СТАТЬЯ
Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик — рассылается раз в месяц
Мы ценим вашу конфиденциальность
Что такое блок питания?
Источник питания — это электрическое устройство, которое преобразует электрический ток, поступающий от источника питания, в значение напряжения, необходимое для питания нагрузки, такой как двигатель или электронное устройство.
Существует две основные конструкции источников питания: линейный источник питания и импульсный источник питания.
- Линейный: В линейных источниках питания используется трансформатор для понижения входного напряжения. Затем напряжение выпрямляется и превращается в напряжение постоянного тока, которое затем фильтруется для улучшения качества сигнала. В линейных источниках питания используются линейные стабилизаторы для поддержания постоянного напряжения на выходе. Эти линейные регуляторы рассеивают любую дополнительную энергию в виде тепла.
- Коммутация: конструкция импульсного источника питания — это новая методология, разработанная для решения многих проблем, связанных с конструкцией линейного источника питания, включая размер трансформатора и регулирование напряжения. В импульсных конструкциях блоков питания входное напряжение больше не снижается; вместо этого он выпрямляется и фильтруется на входе. Затем напряжение проходит через прерыватель, который преобразует его в высокочастотную последовательность импульсов. Прежде чем напряжение достигнет выхода, оно еще раз фильтруется и выпрямляется.
Как работает импульсный источник питания?
В течение многих лет линейные блоки питания переменного/постоянного тока преобразовывали энергию переменного тока из коммунальной сети в напряжение постоянного тока для работы бытовой техники или освещения. Потребность в источниках меньшего размера для мощных приложений означает, что линейные источники питания стали использоваться в конкретных промышленных и медицинских целях, где они по-прежнему необходимы из-за низкого уровня шума. Но импульсные источники питания взяли верх, потому что они меньше по размеру, более эффективны и способны работать с большой мощностью. На рис. 1 показано общее преобразование переменного тока (AC) в постоянный ток (DC) в импульсном источнике питания.
Рис. 1. Изолированный импульсный источник питания переменного/постоянного тока
Исправление входных данных
Выпрямление — это процесс преобразования переменного напряжения в постоянное. Выпрямление входного сигнала является первым шагом в импульсных источниках питания переменного/постоянного тока.
Принято считать, что напряжение постоянного тока представляет собой прямую, непоколебимую линию постоянного напряжения, наподобие той, которая выходит из батареи. Однако то, что определяет постоянный ток (DC), является однонаправленным потоком электрического заряда. Это означает, что напряжение течет в одном и том же направлении, но не обязательно постоянно.
Синусоидальная волна является наиболее типичной формой волны переменного тока (AC) и положительна в течение первого полупериода, но отрицательна в остальной части цикла. Если отрицательный полупериод обратить или устранить, то ток перестает быть переменным и становится постоянным током. Это может быть достигнуто с помощью процесса, называемого исправлением.
Выпрямление может быть достигнуто с помощью пассивного полумостового выпрямителя для устранения отрицательной половины синусоиды с помощью диода (см. рис. 2) . Диод позволяет току течь через него во время положительной половины волны, но блокирует ток, когда он течет в противоположном направлении.
Рисунок 2: Полумостовой выпрямитель
После исправления полученная синусоида будет иметь низкую среднюю мощность и не сможет эффективно питать устройства. Гораздо более эффективным методом было бы изменить полярность отрицательной полуволны и сделать ее положительной. Этот метод называется двухполупериодным выпрямлением, и для него требуется всего четыре диода в мостовой конфигурации (см. рис. 3) . Такое расположение поддерживает стабильное направление тока, независимо от полярности входного напряжения.
Рисунок 3: Мостовой выпрямитель
Полностью выпрямленная волна имеет более высокое среднее выходное напряжение, чем напряжение, создаваемое полумостовым выпрямителем, но она все еще очень далека от постоянной формы волны постоянного тока, необходимой для питания электронных устройств.Хотя это волна постоянного тока, использование ее для питания устройства было бы неэффективным из-за формы волны напряжения, которая очень быстро и очень часто меняет значение. Это периодическое изменение напряжения постоянного тока называется пульсацией — уменьшение или устранение пульсации имеет решающее значение для эффективного источника питания.
Самым простым и наиболее часто используемым методом уменьшения пульсаций является использование большого конденсатора на выходе выпрямителя, называемого накопительным конденсатором или сглаживающим фильтром (см. рис. 4) .
Конденсатор накапливает напряжение во время пика волны, затем подает ток на нагрузку до тех пор, пока его напряжение не станет меньше, чем нарастающая волна выпрямленного напряжения. Результирующая форма сигнала намного ближе к желаемой форме, и ее можно рассматривать как напряжение постоянного тока без составляющей переменного тока. Эта окончательная форма волны напряжения теперь может использоваться для питания устройств постоянного тока.
Рисунок 4: Мостовой выпрямитель со сглаживающим фильтром
Пассивное выпрямление использует полупроводниковые диоды в качестве неуправляемых переключателей и является самым простым методом выпрямления волны переменного тока, но не самым эффективным.
Диоды являются относительно эффективными переключателями; они могут быстро включаться и выключаться с минимальной потерей мощности. Единственная проблема с полупроводниковыми диодами заключается в том, что они имеют прямое падение напряжения смещения от 0,5 В до 1 В, что снижает эффективность.
Активное выпрямление заменяет диоды управляемыми переключателями, такими как полевые МОП-транзисторы или биполярные транзисторы (см. рис. 5) . Это имеет двойное преимущество: во-первых, выпрямители на основе транзисторов устраняют фиксированное падение напряжения от 0,5 В до 1 В, связанное с полупроводниковыми диодами, поскольку их сопротивления можно сделать сколь угодно малыми и, следовательно, иметь небольшое падение напряжения.Во-вторых, транзисторы являются управляемыми переключателями, а это означает, что частотой переключения можно управлять и, следовательно, оптимизировать.
Недостатком является то, что активные выпрямители требуют более сложных схем управления для достижения своей цели, что требует дополнительных компонентов и, следовательно, делает их более дорогими.
Рисунок 5: Мостовой активный выпрямитель
Коррекция коэффициента мощности (PFC)
Вторым этапом в конструкции импульсного источника питания является коррекция коэффициента мощности (PFC).
ЦепиPFC имеют мало общего с фактическим преобразованием мощности переменного тока в мощность постоянного тока, но являются критическим компонентом большинства коммерческих источников питания.
Рис. 6. Кривые напряжения и тока на выходе выпрямителя
Если вы посмотрите на форму кривой тока накопительного конденсатора выпрямителя (см. рис. 6) , вы увидите, что зарядный ток протекает через конденсатор в течение очень короткого промежутка времени, особенно от точки, где напряжение на входе конденсатор больше, чем заряд конденсатора до пика выпрямленного сигнала.Это создает серию коротких всплесков тока в конденсаторе, что создает серьезную проблему не только для источника питания, но и для всей энергосистемы из-за большого количества гармоник, которые эти всплески тока вводят в сеть. Гармоники могут генерировать искажения, которые могут повлиять на другие источники питания и устройства, подключенные к сети.
В конструкции импульсного источника питания целью схемы коррекции коэффициента мощности является минимизация этих гармоник путем их фильтрации. Для этого есть два варианта: активная и пассивная коррекция коэффициента мощности.
- Пассивные схемы ККМ состоят из пассивных фильтров нижних частот, которые пытаются устранить высокочастотные гармоники. Однако источники питания, особенно в приложениях большой мощности, не могут соответствовать международным нормам по гармоническим шумам, используя только пассивную коррекцию коэффициента мощности. Вместо этого они должны применять коррекцию активной мощности.
- Active PFC изменяет форму кривой тока и заставляет ее следовать за напряжением.Гармоники перемещаются на гораздо более высокие частоты, что облегчает их фильтрацию. Наиболее широко используемой схемой для этих случаев является повышающий преобразователь, также называемый повышающим преобразователем.
Изоляция: изолированные и неизолированные импульсные источники питания
Независимо от того, присутствует схема PFC или нет, последним этапом преобразования мощности является понижение выпрямленного постоянного напряжения до значения, необходимого для предполагаемого применения.
Поскольку входной сигнал переменного тока был выпрямлен на входе, выходное напряжение постоянного тока будет высоким: если нет PFC, выходное постоянное напряжение выпрямителя будет около 320 В.Если имеется активная схема PFC, на выходе повышающего преобразователя будет постоянное напряжение постоянного тока 400 В или более.
Оба сценария чрезвычайно опасны и бесполезны для большинства приложений, которые обычно требуют значительно более низких напряжений. В таблице 1 показаны некоторые аспекты преобразователя и приложений, которые следует учитывать при выборе правильной топологии изоляции.
Изолированные блоки питания переменного/постоянного тока | Неизолированные источники питания переменного/постоянного тока | |
Топология | Обратноходовой преобразователь | Понижающий преобразователь |
Безопасность | Гальваническая развязка обеспечивает повышенную безопасность пользователя | Потенциальные утечки тока могут причинить значительный вред пользователям или нагрузкам |
Размер и эффективность | Трансформаторы увеличивают размер и вес | Требуется только одна катушка индуктивности, схема гораздо меньшего размера |
Эффективность | Потери в железе и меди трансформатора влияют на КПД | Один индуктор намного эффективнее, чем трансформатор целиком |
Сложность | Схема управления необходима как для | ,
Таблица 1: Изолированные и изолированныеНеизолированные источники питания переменного/постоянного тока
Основной проблемой при выборе метода понижения является безопасность.
Блок питания подключен к сети переменного тока на входе, а значит, при утечке тока на выходе поражение электрическим током такой пропорции может привести к тяжелым травмам или смерти, а также повредить любое устройство, подключенное к выходу.
Безопасность может быть обеспечена за счет магнитной изоляции входных и выходных цепей источника питания переменного/постоянного тока, подключенного к сети.Наиболее широко используемыми цепями в изолированных источниках питания переменного/постоянного тока являются обратноходовые преобразователи и резонансные LLC-преобразователи, поскольку они включают гальваническую или магнитную изоляцию (см. рис. 7) .
Рис. 7. Обратноходовой преобразователь (слева) и LLC-резонансный преобразователь (справа)
Использование трансформатора означает, что сигнал не может быть постоянным напряжением. Вместо этого должно быть изменение напряжения и, следовательно, изменение тока, чтобы передавать энергию с одной стороны трансформатора на другую посредством индуктивной связи. Следовательно, как обратноходовые, так и LLC-преобразователи «режут» входное постоянное напряжение на прямоугольную волну, которую можно понизить с помощью трансформатора. Затем выходная волна должна быть снова выпрямлена перед выходом.
Обратноходовые преобразователи в основном используются для маломощных приложений. Обратноходовой преобразователь представляет собой изолированный повышающе-понижающий преобразователь, что означает, что выходное напряжение может быть выше или ниже входного напряжения, в зависимости от соотношения витков трансформатора между первичной и вторичной обмотками.
Работа обратноходового преобразователя очень похожа на работу повышающего преобразователя.
Когда переключатель замкнут, первичная катушка заряжается от входа, создавая магнитное поле. Когда переключатель разомкнут, заряд первичной катушки индуктивности переносится на вторичную обмотку, которая подает ток в цепь, питая нагрузку.
Преобразователи обратного ходаотносительно просты в конструкции и требуют меньшего количества компонентов, чем другие преобразователи, но они не очень эффективны из-за значительных потерь из-за жесткого переключения из-за принудительного произвольного включения и выключения транзистора (см. рис. 8).Особенно в приложениях с высокой мощностью это очень вредно для жизненного цикла транзистора и приводит к значительным потерям мощности, поэтому обратноходовые преобразователи лучше подходят для приложений с низким энергопотреблением, обычно до 100 Вт.
Резонансные преобразователи LLC чаще используются в приложениях большой мощности. Эти цепи также имеют магнитную изоляцию через трансформатор. Преобразователи LLC основаны на явлении резонанса, которое представляет собой усиление определенной частоты, когда она совпадает с собственной частотой фильтра.В этом случае резонансная частота LLC-преобразователя определяется последовательно включенными катушкой индуктивности и конденсатором (LC-фильтр) с добавленным эффектом первичной катушки индуктивности (L) трансформатора, отсюда и название LLC-преобразователь.
Резонансные преобразователи LLCпредпочтительны для приложений большой мощности, поскольку они могут производить переключение с нулевым током, также известное как мягкое переключение (см. рис. 8) . Этот метод переключения включает и выключает переключатель, когда ток в цепи приближается к нулю, минимизируя коммутационные потери транзистора, что, в свою очередь, снижает электромагнитные помехи и повышает эффективность.К сожалению, за эти улучшенные характеристики приходится платить: сложно разработать LLC-резонансный преобразователь, который может обеспечить плавное переключение для широкого диапазона нагрузок. С этой целью компания MPS разработала специальный инструмент проектирования LLC, который помогает убедиться, что преобразователь работает точно в правильном резонансном состоянии для оптимальной эффективности переключения.
Рисунок 8. Потери при жестком переключении (слева) и при мягком переключении (справа)
Ранее в этой статье мы обсуждали, почему одним из ограничений источников питания переменного/постоянного тока являются размер и вес входного трансформатора, который из-за низкой рабочей частоты (50 Гц) требует больших катушек индуктивности и магнитных сердечников, чтобы избежать насыщения. .
В импульсных источниках питания частота колебаний напряжения значительно выше (выше 20кГц как минимум). Это означает, что понижающий трансформатор может быть меньше, поскольку высокочастотные сигналы вызывают меньшие магнитные потери в линейных трансформаторах. Уменьшение размера входных трансформаторов позволяет миниатюризировать систему до такой степени, что весь блок питания помещается в корпус размером с зарядные устройства для мобильных телефонов, которые мы используем сегодня.
Существуют устройства постоянного тока, которым не требуется изоляция, обеспечиваемая трансформатором.Это обычно наблюдается в устройствах, к которым пользователю не нужно напрямую прикасаться, таких как источники света, датчики, IoT и т. д., поскольку любые манипуляции с параметрами устройства выполняются с отдельного устройства, такого как мобильный телефон. планшет или компьютер.
Это предлагает большие преимущества с точки зрения веса, размера и производительности. Эти преобразователи снижают уровни выходного напряжения с помощью высоковольтного понижающего преобразователя, также называемого понижающим преобразователем. Эта схема может быть описана как инверсия повышающего преобразователя, описанного ранее.В этом случае, когда транзисторный ключ закрыт, ток, протекающий через катушку индуктивности, создает напряжение на катушке индуктивности, которое противодействует напряжению от источника питания, уменьшая напряжение на выходе. Когда ключ размыкается, катушка индуктивности высвобождает ток, протекающий через нагрузку, поддерживая значение напряжения на нагрузке, пока цепь отключена от источника питания.
В импульсных источниках питания переменного/постоянного тока используется высоковольтный понижающий преобразователь, поскольку полевой МОП-транзистор, работающий в качестве переключателя, должен выдерживать большие изменения напряжения (см. рис. 9) .Когда ключ замкнут, напряжение на МОП-транзисторе близко к 0 В; но когда он открывается, это напряжение возрастает до 400 В для однофазных приложений или до 800 В для трехфазных преобразователей. Эти большие резкие изменения напряжения могут легко повредить обычный транзистор, поэтому используются специальные высоковольтные полевые МОП-транзисторы.
Рис. 9. Неизолированный импульсный источник питания переменного/постоянного тока с активной коррекцией коэффициента мощности
Понижающие преобразователигораздо проще интегрировать, чем трансформатор, поскольку требуется только одна катушка индуктивности.Они также намного более эффективны при понижении напряжения с нормальным КПД выше 95%. Такой уровень эффективности возможен благодаря тому, что транзисторы и диоды почти не имеют потерь мощности при переключении, поэтому единственные потери приходятся на дроссель.
Одним из примеров неизолированного выходного стабилизатора переменного/постоянного тока является семейство MPS MP17xA. Это семейство может управлять множеством различных топологий преобразователей, таких как понижающий, повышающий, повышающе-понижающий или обратноходовой. Его можно использовать для напряжения до 700 В, то есть он предназначен для однофазного питания.Он также имеет вариант зеленого режима, в котором частота коммутации и пиковый ток уменьшаются пропорционально нагрузке, повышая общую эффективность блока питания. На рис. 10 показана типичная схема применения MP173A, где он регулирует понижающий преобразователь, состоящий из катушки индуктивности (L1), диода (D1) и конденсатора (C4). Резисторы (R1 и R2) образуют делитель напряжения, который обеспечивает напряжение обратной связи (вывод FB), замыкая контур управления.
Рисунок 10: Типовая прикладная схема MP173A
Импульсные блоки питания переменного/постоянного токаобеспечивают повышенную производительность при небольшом размере, что и сделало их такими популярными.Недостатком является то, что их схемы значительно сложнее, и они требуют более точных схем управления и фильтров шумоподавления. Несмотря на дополнительную сложность, MPS предлагает простые и эффективные решения, облегчающие разработку вашего источника питания переменного/постоянного тока.
Резюме
Импульсные блоки питания переменного/постоянного токав настоящее время являются наиболее эффективным способом преобразования мощности переменного тока в мощность постоянного тока. Мощность преобразуется в три этапа:
- Выпрямление на входе: Этот процесс берет сетевое напряжение переменного тока и преобразует его в выпрямленное напряжение постоянного тока с помощью диодного моста.На выходе моста добавлен конденсатор для уменьшения пульсаций напряжения.
- Коррекция коэффициента мощности (PFC): из-за нелинейности тока в выпрямителе содержание гармоник в токе довольно велико. Есть два способа решить эту проблему. Первый — это пассивная коррекция коэффициента мощности, в которой используется фильтр для ослабления влияния гармоник, но он не очень эффективен. Второй вариант, называемый активной коррекцией коэффициента мощности, использует импульсный повышающий преобразователь, чтобы форма кривой тока соответствовала форме входного напряжения.Активная коррекция коэффициента мощности — это единственный метод проектирования силового преобразователя, который соответствует современным стандартам размера и эффективности.
- Изоляция: Импульсные источники питания могут быть изолированными или неизолированными. Устройство изолировано, когда вход и выход источника питания физически не связаны. Изоляция осуществляется с помощью трансформаторов, которые гальванически развязывают две половины цепи. Однако трансформаторы могут передавать электроэнергию только при изменении тока, поэтому выпрямленное постоянное напряжение расщепляется на высокочастотную прямоугольную волну, которая затем передается во вторичную цепь, где снова выпрямляется и, наконец, передается на выход.
При проектировании импульсного источника питания необходимо учитывать множество различных аспектов, особенно связанных с безопасностью, производительностью, размером, весом и т. д. Схемы управления для импульсных источников питания также более сложны, чем в линейных источниках питания, поэтому многие разработчики считают полезным использовать встроенные модули в своих источниках питания.
MPS предлагает широкий спектр модулей, упрощающих проектирование импульсных источников питания, таких как силовые преобразователи, контроллеры, выпрямители и т. д.
_________________________
Вы нашли это интересным? Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик — рассылка раз в месяц!
Источник питания — обзор
4.1 Первичный источник питания
Несмотря на то, что источник питания может означать трансформатор, батарею или выпрямительный фильтр с или без зарядной цепи, которая преобразует переменный ток (AC) в постоянный (DC), инженеры по аварийной сигнализации обычно применяют этот термин к компонентам как к группе. В большинстве резервных источников питания в качестве вторичного источника питания используются перезаряжаемые батареи.
Источник питания начинается с понижающего трансформатора, который преобразует его питание 240 В переменного тока в напряжение 12-18 В переменного тока, используемое большинством систем охранной сигнализации. Трансформатор — это устройство, использующее электромагнитную индукцию для передачи электрической энергии от одной цепи к другой, то есть без непосредственной связи между ними. В своей простейшей форме трансформатор состоит из отдельных первичных и вторичных обмоток на общем сердечнике из ферромагнитного материала, такого как железо. Когда переменный ток протекает через первичную обмотку, результирующий магнитный поток в сердечнике индуцирует переменное напряжение на вторичной обмотке; индуцированное напряжение, вызывающее протекание тока во внешней цепи.В случае понижающего трансформатора вторичная сторона будет иметь меньшее количество обмоток. От этого трансформатора питание по двухжильному кабелю подается на выпрямитель и схему фильтра, где переменный ток преобразуется в постоянный. Цепь зарядки будет содержаться внутри источника питания, так что резервная батарея может постоянно заряжаться, пока присутствует переменный ток.
Источник питания всегда должен иметь регулируемое напряжение и поддерживать фиксированное выходное напряжение при различных нагрузках и зарядных токах.Компоненты микропроцессора, особенно интегральные схемы, предназначены для работы при определенных напряжениях и не очень устойчивы к колебаниям. Низкие напряжения заставляют компоненты потреблять избыточную мощность, что еще больше снижает их устойчивость, в то время как более высокие напряжения могут их разрушить. По этим причинам напряжение следует измерять в источнике и еще раз на входных клеммах в точке оборудования.
Важнейшим фактором при выборе источника питания является определение нагрузки, которую он должен поддерживать.Первым шагом является определение того, какая мощность потребуется всем энергоемким устройствам, подключенным к источнику питания. Затем рассчитывается продолжительность времени, в течение которого резервный источник должен быть в состоянии удовлетворить систему в случае потери основного источника.
Основным источником является подача электроэнергии в здание, которая будет поддерживать систему в течение большей части времени. Вторичный источник — это система поддержки в случае выхода из строя основного источника, т. е. аккумуляторов. Интересующие нас системы, как правило, питаются от трансформатора/выпрямленной сети плюс перезаряжаемые вторичные элементы через блок питания или источник бесперебойного питания (ИБП). Другие системы электропитания могут включать трансформатор/выпрямленную сеть плюс неперезаряжаемые (первичные) элементы или только первичные элементы, но эти два типа менее широко используются. Из этого следует, что охранная сигнализация в значительной степени зависит от сетевого питания, которое должно быть источником, который:
- •
не может быть быстро отключен;
- •
никогда не изолирован;
- •
от неотключаемой ответвления с предохранителем;
- •
не подвержен скачкам напряжения или тока;
- •
подается непосредственно на панель управления, а не через выключатель, вилку и розетку или дистанционный ответвитель, который может выйти из строя или отключиться.
Трансформатор должен располагаться в закрытом месте с вентиляцией и не должен размещаться на легковоспламеняющихся поверхностях. Трансформаторы находятся внутри самой панели управления или на конечной станции, если в системе используются независимые удаленные клавиатуры. В тех же пределах находятся выпрямитель и зарядное устройство. В системе будет либо зарядное устройство (BCU), либо ИБП.
ИБП обладает большей способностью устранять помехи и перенапряжения в электросети, и, как правило, он широко используется в компьютерных блоках питания с резервными системами.Основные требования к зарядному устройству:
- •
оно может заряжать все батареи до полного заряда в течение 24 часов, сохраняя нагрузку на систему;
- •
с внутренним предохранителем, как первичным, так и вторичным;
- •
свободно плавает и включает звуковую и визуальную индикацию неисправности.
- •
включает триггер напряжения для активации дистанционной сигнализации отказа;
- •
предусмотрена защита крышки от несанкционированного доступа;
- •
имеет защиту от короткого замыкания с заземленным минусом на вторичном постоянном токе.
Как указывалось ранее, ИБП обладает большей защитой от помех благодаря усиленной записи и мониторингу. Он также должен иметь безопасный изолирующий трансформатор и иметь указанную выходную мощность плюс требования к перезарядке при любом сочетании номинального напряжения питания и частоты питания при температуре от –10 до 40°C.
ИБП будет дополнительно оснащен полностью выпрямленным трансформатором с малой тепловой мощностью, полупроводниковым регулятором напряжения, линейным регулятором тока и высокотемпературным выключателем с непрерывным контролем цепи сигнализации низкого напряжения.Сетевые фильтры подавления используются для устранения переходных скачков высокого напряжения. BS 4737 требует, чтобы следующие блоки ИБП:
- •
имели достаточную мощность и скорость перезарядки, чтобы справиться с любым длительным отключением основного питания от сети, связанным с работами, выполняемыми в целях пожарной безопасности, нормальным отключением или обычными работами. электрические услуги;
- •
, что они расположены в удобном для обслуживания месте;
- •
обеспечена достаточная вентиляция для предотвращения накопления газа на вентилируемой батарее, которое может привести к повреждению или травмам;
- •
, чтобы они не подвергались воздействию коррозионных условий, и чтобы элементы были полностью закреплены, чтобы предотвратить их падение или расплескивание;
- •
что блоки должны быть отмечены датой установки.
Прежде чем рассматривать типы вторичного питания, используемые в зоне охранной сигнализации, учащийся может пожелать уделить некоторое внимание осмотру сетевого питания и испытаниям, которые необходимо выполнить, чтобы подтвердить его приемлемость. Эти тесты варьируются от визуальной проверки на предмет повреждения кабеля до требований к электрической проверке и рассматриваются в главе 8.
Как использовать термисторы PTC для защиты от тока | Примечание по применению
Одним из свойств термисторов с положительным температурным коэффициентом является то, что при протекании чрезмерно большого тока они сами выделяют тепло и становятся очень резистивными. Благодаря этому свойству они используются в качестве устройств защиты от перегрузки по току.
В этой статье описываются приложения для следующих целей.
«Для ограничения пускового тока»
«Для максимальной токовой защиты»
«Для связи»
Преимущества термисторов PTC
Термисторы PTC представляют собой терморезисторы на основе специальной полупроводниковой керамики с высоким положительным температурным коэффициентом (PTC). Они демонстрируют относительно низкие значения сопротивления при комнатной температуре.Когда ток протекает через PTC, выделяемое тепло повышает температуру PTC. При превышении определенной температуры (температуры Кюри) сопротивление PTC значительно возрастает.
Этот эффект можно использовать для защиты цепей или устройств от перегрузки по току. В этом случае перегрузка по току доводит PTC до высокой температуры, и, как следствие, высокое сопротивление ограничивает перегрузку по току. Когда причина неисправности устранена, PTC остынет и снова будет действовать как самовосстанавливающийся предохранитель. Благодаря этому свойству термисторы ПК используются в качестве устройств защиты от перегрузки по току. Следующие примеры приложений описывают, как термисторы PTC могут использоваться для защиты от перегрузки по току.
Содержание
- Применение термисторов PTC для ограничения пускового тока
- Применение термисторов PTC для защиты от перегрузки по току
- Применение термисторов PTC для защиты от перегрузки по току в телекоммуникациях
Применение термисторов PTC для ограничения пускового тока
Применение: ограничение пускового тока для бортовых зарядных устройств (OBC)
Импульсные источники питания (SMPS), которые являются небольшими, легкими и обеспечивают высокую производительность, часто используются в качестве источников питания электронных устройств.При включении ИИП (т. е. при зарядке сглаживающего конденсатора) через устройство протекает пусковой ток с высоким пиком. Этот пусковой ток может отрицательно сказаться на сроке службы сглаживающего конденсатора, повредить контакты силового ключа или вывести из строя выпрямительный диод. Следовательно, необходимо ограничить пусковой ток на ИИП.
На приведенной ниже схеме показан пример схемы ограничителя пускового тока (ICL), в которой термистор с положительным температурным коэффициентом и тиристор (или механическое реле) используются в комбинации.
Когда выключатель питания замкнут и начинается процесс зарядки, незаряженный конденсатор подобен короткому замыканию и, следовательно, потребляет очень большой пусковой ток. Поскольку в это время тиристор находится в состоянии с высоким омическим сопротивлением (механическое реле было бы в разомкнутом состоянии), PTC, подключенный последовательно к сглаживающему конденсатору, ограничивает пусковой ток (ток заряда конденсатора) до желаемого более низкого уровня. Как только конденсатор заряжен, тиристор закорачивает PTC и прикладывается электрическая нагрузка.
В некоторых случаях тиристор (или механическое реле) может выйти из строя и не закоротить PTC. Когда это происходит, к цепи прикладывается нагрузка, и высокий рабочий ток нагревает PTC. Затем PTC переходит в состояние с высоким омическим сопротивлением, тем самым снижая ток неисправности до более низкого уровня, который не опасен. Термисторы PTC могут выдерживать такую нагрузку без каких-либо повреждений.
Если фиксированный резистор используется для ограничения пускового тока, как это было распространено в прошлом, высокий рабочий ток может привести к термической перегрузке резистора и даже разрушить резистор или вызвать возгорание.
Рисунок 1. Ограничение пускового тока в импульсном источнике питания
Применение: ограничение пускового тока для промышленных инверторов
Асинхронные двигатели часто используются для вентиляторов, насосов, кондиционеров и другого оборудования на заводах. Асинхронный двигатель прост по конструкции, надежен, а его скорость зависит от частоты источника питания. Инверторы используются для управления скоростью асинхронных двигателей. Такие частотно-регулируемые приводы (ЧРП) повышают КПД двигателя и, следовательно, снижают энергопотребление.
Инверторная система состоит из части преобразователя и части инвертора. Конденсатор звена постоянного тока (сглаживающий конденсатор) расположен после преобразователя. Когда система включена, конденсатор звена постоянного тока заряжается пусковым током, пик которого в несколько раз превышает постоянный ток, необходимый для зарядки конденсатора. Этот пусковой ток может отрицательно сказаться на сроке службы конденсатора или разрушить полупроводниковые устройства, подвергающиеся воздействию тока.
Очень хорошим способом ограничения пускового тока является использование ограничителя пускового тока (ICL), в котором термистор с положительным температурным коэффициентом и тиристор (или реле) используются в сочетании друг с другом.
Функция PTC ICL такая же, как описано для встроенного зарядного устройства. Опять же, PTC обладает свойствами самозащиты (повышенное сопротивление при неисправности цепи)
Рисунок 2. Ограничение пускового тока в промышленном инверторе
Применение термисторов PTC для защиты от перегрузки по току
Применение: защита от перегрузки по току для бортовых двигателей постоянного тока
Когда двигатель перегружен или вращение двигателя остановлено (заблокировано), через двигатель протекает сверхток. Это может привести к термическому перенапряжению катушки. Термисторы PTC могут эффективно защитить двигатели от таких перегрузок по току.
Например, если боковое зеркало автомобиля заблокировано каким-либо предметом, двигатель заблокируется при попытке установить или убрать зеркало. Это приведет к перегрузке по току через обмотку двигателя. Для защиты от теплового перенапряжения используется термистор PTC. Высокий ток вызывает нагрев PTC. Затем сопротивление PTC существенно возрастает, что, в свою очередь, снижает высокий ток до уровней, не вызывающих перегрузки системы.Такие термисторы защиты от перегрузки по току также используются, например, для двигателей, приводящих в действие замки с электроприводом и сиденья с электроприводом.
Рисунок 3 Пример защиты бортового двигателя постоянного тока
Применение: защита от перегрузки по току для соленоидов
Соленоиды, приводящие якоря в движение за счет магнитной силы их катушки, являются простыми и удобными приводами, используемыми в оборудовании для автоматизации офиса, таком как принтеры, а также в электрических замках. Соленоиды бывают прямого действия, роторного типа и других типов.
Если электромагнитная катушка блокируется из-за механической неисправности или по какой-либо другой причине, это приведет к сохранению состояния перегрузки по току, что может привести к повреждению цепи драйвера.
Термистор PTC, в случае продолжающегося перегрузки по току, отключит свое значение сопротивления за счет самонагрева, уменьшит выходной ток и тем самым предотвратит повреждение схемы драйвера.
Рисунок 4. Предотвращение пускового тока в соленоиде
Применение термисторов PTC для защиты от перегрузки по току в телекоммуникациях
Применение: Защита от перегрузки по току в устройствах защиты от перенапряжений (SPD), используемых в системах безопасности
Термисторы PTC для телекоммуникационных приложений также используются в различных системах безопасности на заводах и в офисных зданиях.Например, устройства защиты от перенапряжений (SPD) устанавливаются в важных местах этих систем, поскольку сигнальные кабели, используемые для систем пожарной сигнализации, систем камер наблюдения и других сетевых систем, соединяющих несколько объектов, могут быть повреждены ударами молнии.
На приведенной ниже схеме показан пример схемы защиты, в которой используется сменный вставной УЗИП. На стороне вилки имеется разрядник и варистор для защиты от перенапряжения. Сторона розетки включает термистор PTC для защиты от перегрузки по току.
TDK предлагает полную линейку термисторов PTC для телекоммуникационных приложений. Защиты телекоммуникационных пар (TPP), каждый из которых включает два термистора PTC, упакованных в пластиковый корпус, часто используются для УЗИП.
Функция PTC очень похожа на описанную в предыдущем разделе.
Рисунок 5 Пример схемы защиты для вставного устройства защиты от перенапряжения (SPD)
Связанные страницы
■ Порталы продуктов термисторов PTC
ИБП по сравнению сограничитель перенапряжения | Eaton
Клиенты часто просят нас объяснить разницу между устройством защиты от перенапряжения и системой бесперебойного питания (ИБП) и указать, какое устройство лучше подходит для их среды.
Дело в том, что ни ИБП, ни устройства защиты от перенапряжения (SPD) сами по себе не обеспечат полной защиты коммерческих систем. Наиболее эффективная установка обеспечивается за счет использования комбинации обеих форм кондиционирования мощности.
Устройства защиты от перенапряжений(или ограничители) обеспечивают именно это: линию защиты от перенапряжений, которые представляют собой кратковременные высокие напряжения выше 110 процентов от номинального.Они часто связаны с ударами молнии и отключением коммунальных услуг, но на самом деле 80% перенапряжений возникают внутри объекта. Это происходит из-за электрических переключений или других помех, создаваемых различными устройствами внутри здания. Независимо от источника, повышенное напряжение от скачков напряжения может повредить компоненты электрических систем, такие как компьютеры, сети и оборудование управления технологическими процессами.
Даже если сразу ничего не разрушится, со временем повышенная нагрузка может привести к преждевременному выходу из строя дорогостоящих компонентов. Важно отметить, что защита от перенапряжения не будет поддерживать работоспособность вашего оборудования во время отключения электроэнергии, но разрушительные перенапряжения случаются гораздо чаще, чем перебои в подаче электроэнергии. Правильно спроектированная система резервного питания всегда должна включать каскадный подход к применению защиты от перенапряжения (т. е. двухуровневый подход), работающий в сочетании с ИБП. Первый блок защиты от скачков напряжения (устройство защиты от перенапряжения выше по потоку) смягчает основной удар энергии перенапряжения, в то время как второй блок (ИБП) снижает любую оставшуюся энергию перенапряжения до несущественного уровня.
ИБП обеспечивает защиту второго уровня от скачков напряжения; его никогда не следует рассматривать как первичное устройство защиты от перенапряжения. Он также постоянно регулирует входное напряжение и обеспечивает внутреннюю батарею, которая позволяет подключенному оборудованию продолжать работу даже при отключении питания. Чтобы ваши электронные устройства продолжали работать, даже если электричество недоступно, вам нужен ИБП, а часто и резервный генератор.
Как вы последовательно применяете эти устройства? Защита от перенапряжения должна быть установлена на входной стороне вашего ИБП, в идеале на линии байпаса.При этом предусмотрены следующие режимы защиты:
- Значительно продлевает срок службы компонентов защиты от перенапряжения в вашем ИБП .
- Обеспечивает защиту нагрузки от перенапряжения, когда ИБП отключен для обслуживания
Устройство защиты от перенапряжения, установленное на стороне ИБП, подключенной к сети, также поможет защитить ИБП. Резкое перенапряжение, такое как удар молнии, может быть связано с более чем 20 кВ и 5 кА. Типичное пропускаемое напряжение устройства перенапряжения (включая ИБП) при таком уровне перенапряжения составляет примерно 2000 В, что все еще достаточно высоко, чтобы вызвать повреждение оборудования.Чтобы устранить это, мы устанавливаем вышестоящий блок и позволяем ИБП смягчать последствия оставшейся энергии скачков напряжения, то есть снижать конечное пропускаемое напряжение примерно до 200 В, что значительно ниже точки, которая может привести к повреждению.
Кроме того, может быть целесообразно установить УЗИП между выходом ИБП и системой распределения нагрузки. Это особенно актуально, если панель нагрузки расположена на большом расстоянии от ИБП. Чем больше расстояние, тем выше вероятность того, что внутренний скачок напряжения может повлиять на нагрузку.
Итак, какая форма защиты электропитания лучше всего подходит для вашей среды? Ответ: оба. Критически важные серверы, рабочие станции, ПК, оборудование POS и VoIP, а также другие ключевые бизнес-устройства защищены путем подключения ИБП, что гарантирует их работу в случае отключения электроэнергии и, при необходимости, полное отключение, если питание остается отключенным в течение длительный период времени. Устройства защиты от перенапряжения также необходимы для защиты как критического оборудования, так и самого ИБП.
Дополнительные ответы на распространенные вопросы, связанные с питанием, см. на странице часто задаваемых вопросов об ИБП.
.