ZdrojeZdroje

20072007

Zdroje spínané na primární straněZdroje spínané na primární straně

ABB vyrábí dnes pouze nejmodernějšíABB vyrábí dnes pouze nejmodernějšíprovedení napájecích zdrojů a to jsou provedení napájecích zdrojů a to jsou

zdroje spínané na primární straně.zdroje spínané na primární straně.

Co je principem těchto zdrojů a jaká je Co je principem těchto zdrojů a jaká je výhoda tohoto provedení? výhoda tohoto provedení?

Princip spínaných zdrojůPrincip spínaných zdrojůco je to vlastně zdroj?co je to vlastně zdroj?

ZařízeníZařízení sloužící k napájení jiných obvodů, které ke své činnosti sloužící k napájení jiných obvodů, které ke své činnosti potřebují jiná napětí, než nalezneme v rozvodné síti.potřebují jiná napětí, než nalezneme v rozvodné síti.

Použití Použití - v oblasti automatizace a v průmyslu řídících aplikací. V - v oblasti automatizace a v průmyslu řídících aplikací. V mnoha oblastech této techniky se využívají napětí 24V,48V a mnoha oblastech této techniky se využívají napětí 24V,48V a v dřívějších dobách nebyly ojedinělé obvody vyžadující napájení 5, či v dřívějších dobách nebyly ojedinělé obvody vyžadující napájení 5, či 12V.12V.

SloženíSložení - zařízení, které má vstupní a výstupní stranu. - zařízení, které má vstupní a výstupní stranu. Vstupní stranaVstupní strana je primární stranou a sem vstupuje vstupní je primární stranou a sem vstupuje vstupní

napětí,obvykle 220V 50/60Hz,které má svoje jištění a svoje vstupní napětí,obvykle 220V 50/60Hz,které má svoje jištění a svoje vstupní obvody.Uvnitř zdroje dojde k převodu vstupního napětí na požadované obvody.Uvnitř zdroje dojde k převodu vstupního napětí na požadované napětí výstupní,které pak je k dispozici na straně sekundární napětí výstupní,které pak je k dispozici na straně sekundární

Princip spínaných zdrojůPrincip spínaných zdrojůneregulovaný zdrojneregulovaný zdroj

Historicky první princip stejnosměrných zdrojů:

Vysoká účinnost – 80% Těžké,velké rozměryCenově příznivé Vysoké zbytkové zvlnění

Princip spínaných zdrojůPrincip spínaných zdrojůřízený zdrojřízený zdroj

U předchozího typu zdroje nebylo možno jakkoliv ovlivňovat výstupní napětí, U předchozího typu zdroje nebylo možno jakkoliv ovlivňovat výstupní napětí, např. co se týče výstupního proudu. Zařazením řídícího tranzistoru (controlleru) např. co se týče výstupního proudu. Zařazením řídícího tranzistoru (controlleru) umožníme regulaci zdroje:umožníme regulaci zdroje:

Lepší zvlnění Horší účinnost 50%Přesné napětí Velké tepelné ztráty

Princip spínaných zdrojůPrincip spínaných zdrojůspínaný zdroj na primární straněspínaný zdroj na primární straně

použití vysokofrekvenčního transformátoru, který má podstatně menší rozměrypoužití pulzního řízení v závislosti na velikosti zátěže účinnost mezi 85 - 95% vysoká cena elektroniky

Spínané zdroje na primární straněSpínané zdroje na primární straněvyráběné ABBvyráběné ABB

Spínané zdroje na primární straněSpínané zdroje na primární straněvyráběné ABBvyráběné ABB

ABB vyrábí v současné době tři řady zdrojůABB vyrábí v současné době tři řady zdrojů CP-E – ekonomická řadaCP-E – ekonomická řada CP-S – standardní řadaCP-S – standardní řada CP-C – komfortní řadaCP-C – komfortní řada

Napájecí zdroje řada CP-ENapájecí zdroje řada CP-ECP-E řada má plastové pouzdro

NOVÁ

Nová řada zdrojů CP-ENová řada zdrojů CP-E

Sortiment■ CP-E 5/3.0■ CP-E 12/2.5■ CP-E 24/0.75■ CP-E 24/1.25■ CP-E 24/2.5■ CP-E 48/0.625■ CP-E 48/1.25

■■““E“ = E“ = ekonomickáekonomická■■Vstup jedna fázeVstup jedna fáze

jmenovité jmenovité : 110-240V: 110-240V stř. stř.rozsah rozsah : 90-265V: 90-265V stř. stř., 120-370V, 120-370V ss. ss.

■■Nastavitelné výstupní napětíNastavitelné výstupní napětí, , 4.5-6V, 11.4-14.5V, 22.5-30V, 45-55V4.5-6V, 11.4-14.5V, 22.5-30V, 45-55V

■■ Rozsah okolní teploty Rozsah okolní teploty -10 ... +70°C-10 ... +70°C■■ Teplota do které zaručen plný výkonTeplota do které zaručen plný výkon +60°C +60°C■■ Pokles výkonu mezi Pokles výkonu mezi 60...70°C60...70°C o 2,5% na o 2,5% na ooC C ■■ RozměryRozměry::22,5 mm (22,5 mm (do do 18W)18W)

40,5 mm (40,5 mm (nad nad 18W)18W)

NOVÁ

Řada CP-EŘada CP-ECP-E řada zdroj napětí CP-E 24/0.75

■ Výstupní napětí 24 V ss, výstupní proud 0.75 A■ výstupní výkon 18 W■ Nastavitelné výstupní napětí 22.5 - 30 V■ 2 LED diody ‚podpětí‘ – červená ,‚OK‘ – zelená ■ Jednofázový vstup Jmenovité napětí: 110-240V stř,

Rozsah vstup.napětí: 90-265V stř, 120-370V ss■ Rozsah provozních teplot -10 ... +70°C■ Plná výstupní zátěž do +60°C■ Pokles výkonu 60...70°C of 2.5% / °C■ Šířka 22,5 mm

Řada CP-EŘada CP-E

CP-E řada zdroj napětí CP-E 24/1.25

■ Výstupní napětí 24 V ss, výstupní proud 1.25 A■ Výstupní výkon 30 W■ Nastavitelné výstupní napětí 22.5-30 V■ 1 LED ‚Výstup OK‘ – zelená ■ 1tranzistorový výstup pro DC OK – rozpínací funkce■ Jednofázový vstup

Jmenovité : 110-240Vstř., Rozsah: 90-265V stř, 120-370V ss,

■ Rozsah provozních teplot -10 ... +70°C■ Plná zátěž na výstupu do +60°C■ Pokles výkonu 60...70°C o 2.5% / °C■ Šířka 40,5 mm

Řada CP-EŘada CP-E

CP-E řada zdroj napětí CP-E 24/2.5

■ Výstupní napětí 24 V ss, výstupní proud 2.5 A■ Výstupní výkon 60 W■ Výstupní nastavitelné napětí 22.5-30 V■ 1 LED ‚Výstup OK‘ – zelená ■ 1 Tranzistorový výstup DC O.K. – funkce rozpínací■ Jednofázový vstup

Jmenovitý: 110-240V stř, Rozsah: 90-265 V stř, 120-370 V ss

■ Rozsah provozních teplot -10 ... +70°C■ Plná zátěž na výstupu do +60°C■ Pokles výkonu 60...70°C o 2.5% / °C■ Šířka 40,5 mm

Řada CP-EŘada CP-E

CP-E řada zdroj napětí CP-E 5/3.0

■ Výstupní napětí 5 V ss, výstupní proud 3.0 A■ Výstupní výkon 18 W■ Nastavitelné výstupní napětí 4.5-6 V■ 2 LEDky ‚Podpětí‘ – červená, ‚OK‘ – zelená ■ jednofázový vstup

Jmenovitý: 110-240V stř Rozsah : 90-265V stř, 120-370V ss

■ Rozsah provozních teplot -10 ... +70°C■ Plná zátěž do +60°C■ Pokles výkonu 60...70°C o 2.5% / °C■ Šířka 22,5 mm

Řada CP-EŘada CP-E

CP-E řada zdroj napětí CP-E 12/2.5

■ Výstupní napětí 12 V ss, výstupní proud 2.5 A■ Výstupní výkon 30 W■ Nastavitelné výstupní napětí 11.4-14.5 V■ 1 LED ‚VÝSTUP OK‘ – zelená ■ 1 Tranzistorový výstup pro DC O.K. – rozpínací kontakt■ Jednofázový vstup

Jmenovitý: 110-240V stř, Rozsah: 90-265V stř, 120-370V ss

■ Rozsah provozních teplot -10 ... +70°C■ Plná zátěž na výstupu do +60°C■ Pokles výkonu 60...70°C o 2.5% / °C■ Šířka 40,5 mm

Řada CP-EŘada CP-E

CP-E řada zdroj napětí CP-E 48/0.62(5)

■ Výstupní napětí 48 V ss, výstupní proud 0.625 A■ Výstupní výkon 30 W■ Nastavitelné výstupní napětí 45-55 V■ 1 LED ‚VÝSTUP OK‘ – zelená ■ 1 Transistorový výstup pro DC O.K. – funkce

rozpínacího.kontaktu■ Jednofázový vstup

Jmenovitý: 110-240V stř, Rozsah: 90-265V stř., 120-370V ss

■ Rozsah provozních teplot -10 ... +70°C■ Plná zátěž na výstupu do +60°C■ Pokles výkonu 60...70°C o 2.5% / °C■ Šířka 40,5 mm

Řada CP-EŘada CP-E

CP-E řada zdroj napětí CP-E 48/1.25

■ Výstupní napětí 48 V ss, výstupní proud 1.25 A■ Výstupní výkon 60 W■ Nastavitelné výstupní napětí 45 - 55 V■ 1 LED ‚VÝSTUP OK‘ – zelená ■ 1 Transistorový výstup DC O.K. – funkce rozpínacího kontaktu■ Jednofázový vstup

Jmenovitý: 110-240V stř, Rozsah: 90-265Vstř, 120-370V ss

■ Rozsah provozních teplot -10 ... +70°C■ Plná zátěž na výstupu do +60°C■ Pokles výkonu 60...70°C o 2.5% / °C■ Šířka 40,5 mm

Nová řada zdrojů CP-ENová řada zdrojů CP-EVýstupní křivka výkonu v závislosti na teplotě okolí

+60 +70

NOVÁ

CP-zátěžová křivka

Spojitý pokles výkonu od 60°C

Pokles o 2.5% na °C

až do 70°C

Rozsah řady CP byl pouze +55°C

CP řada začala klesat +45°C

CP-E řada má rozsah do +70°C

Charakteristiky řad CP-S a CP-CCharakteristiky řad CP-S a CP-C

Řada CP-S and CP-C nabízí následující výhody ve srovnání konvenčními zdroji:

Výstupní proud 5 A, 10 A a 20 A Integrovaná výkonová rezerva 50 % Konstantní nebo nastavitelné výstupní napětí (závisí od typu) Vysoká účinnost až 88...89 % Malé výkonové a tepelné ztráty Rozpojení obvodu,přetížení a zkrat jsou automaticky rozpoznány

a po jejich odstranění pokračuje zdroj v činnosti Integrovaná vstupní pojistka Schopnost pracovat paralelně k dosažení redundance,či vyššího proudu Spojovací modul CP-A RM nabízející pravou redundantnost Stavová LED “VÝSTUP OK” Schválení (v přípravě):

604 (Class I, Div. 2,)508 cRUus 60950, GOST

CP-C řada Automatický vstup 85...264 V stř, 100...350 V ss Výstupní napětí nastavitelné 22...28 V Úprava účiníku (PFC) v souladu s normou EN 61000-3-

2Zásuvné moduly z přední strany

CP-S řada■ Vstupní napětí je nastavováno pro zdroje 10A a 20A na

přední straně posuvným přepínačemV pozici 110: 85...132 V stř

230: 184...264 V stř, 220...350 V ss Výstupní napětí je pevné 24V 5A zdroj má automatický vstup 85...264 V stř, 100...350 V ss

Charakteristika řad CP-S CP-CCharakteristika řad CP-S CP-C

Charakteristika řad CP-S CP-CCharakteristika řad CP-S CP-C

Zásuvné svorkyZdroje 5A and 10A majímožnost použít zásuvné svorkyToto značně ulehčí připojování

Dvojité výstupní svorkyVýstupní svorky jsou zdvojeny,Tím se ušetří v aplikacích za dodatečnýnákup ukončovacích svorek

Charakteristika řad CP-S CP-CCharakteristika řad CP-S CP-C

Proudový vyvažovací modul CP-C CB Pro proudové vyvážení zdrojů pracujících v

paralelním zapojení. Reléový výstup a LED display pro “Zdroj je

připraven”

Funkční moduly zásuvné do zdrojů řady CP-C

Indikační a měřící modul CM-C MM LED display a reléové výstupy

“VSTUP OK” a “VÝSTUP OK” Dálkové ovládání ON/OFF

umožňuje dálkově zapínat a vypínatzdrojTo je skutečné vylepšení

Spínané zdroje - výstupní módSpínané zdroje - výstupní módVýkonová rezerva u zdroje CP-S/C 24/5.0

Uvýst/Ivýst

10

Iout

V out

24

1 2 7.25 93 4 5 6 8 10 11

T <60°CA T <40°CA

Spojité přetížení 7.25A na 40°C

Není to Hiccup mód,proud vzroste na 11A

Spínané zdroje - výstupní módSpínané zdroje - výstupní módVýkonová rezerva CP-S/C 24/5.0 Ivýst / Tokol křivka 24VDC

8

TA

Iout

10 20 7030 40 50 60 80

7654321

Power reserve

Zátěž 7.25A at 40°C

Mezi 40°C a 60°C například 6A při 50°C

Pokles 2.5% na °C do 70°CVýkonová rezerva

L+

L-PWM

V+

0V

STŘ/SS

STŘ/SS

Napájecí zdroje provedeníNapájecí zdroje provedení Vnitřní schéma zapojení spínaného zdroje na primární straně

Jednotka skutečné redundance Jednotka skutečné redundance CP-A RUCP-A RUPříklad použití

ABB CP-C 24/5.0ABB ABB CP-C 24/5.0ABB

Load 1 Load 2

I = 2,0Aload2I = 2,0Aload1

ABB

+ - + -+ - + -

INPUT

OUTPUT+ + - -+ - + -

Zátěž 1 Zátěž 2

ABB

+ - + -+ - + -

INPUT

OUTPUT+ + - -+ - + -

+ -+ -+ -+ -

A B B

CHANN EL 1

CHANN EL 2

OUTPUT < 3V

22 21 2412 11 14SEN

SE O

UT +

SEN

SE O

UT -

SEN

SE O

UT +

Jednotka skutečné redundance Jednotka skutečné redundance CP-A RUCP-A RU a a signalizační modul CP-A CMsignalizační modul CP-A CM

Příklad aplikace redundantní jednotky se signalizací

ABB CP- C 24/ 5. 0ABB ABB CP- C 24/ 5. 0ABB

ZátěžZpráva relé pro kanál 1 < 20V

Zpráva relé pro kanál 2 < 20V

Redundance s jednotkou proudového Redundance s jednotkou proudového vyvážení vyvážení CP-C CBCP-C CB

Příklad aplikace n+1 redundance s proudovým vyvážením

ABB CP- C 24/ 5. 0ABB ABB CP- C 24/ 5. 0ABB

L+

L-

+ -+ -+ -+ -

A B B

22 21 24

1 21 411

2A4A

6A

8A 10A12A

14A16A

2 22 421

12 11 14

POWER SUPPLY OK

OVER CURRENT

SENS

E IN

CURR

ENT

BALA

NCE

+ -+ -+ -+ -

A B B

22 21 24

1 21 411

2A4A

6A

8A 10A12A

14A16A

2 22 421

12 11 14

POWER SUPPLY OK

OVER CURRENT

SENS

E IN

CURR

ENT

BALA

NCE

ABB CP- C 24/ 5. 0ABB

+ -+ -+ -+ -

A B B

22 21 24

1 21 411

2A4A

6A

8A 10A12A

14A16A

22242 1

12 11 14

POWER SUPPLY OK

OVER CURRENT

SENS

E IN

CURR

ENT

BALA

NCE

Load 1 Load 2

Plánová

na,nen

í k disp

ozici

Zátěž 1 Zátěž 2

Proudová vyvažovací linka

Napěťová regulační linka

Tepelné ztráty u lineárního zdrojeTepelné ztráty u lineárního zdroje

Účinnost= 50%

Účinnost=výstupvstup

Vstup= = = 96WVýstup 48 W

Účinnost 0.5

Vstup = 96W Výstup= 24V x 2A = 48W

Teplo= vstup-výstup = 96W – 48W = 48W

48W x 24h x 365days = 420kWh420kWh x 3.6Kč = 1512Kč/rok

Lineární zdroj 24V/2A tepelné ztráty Malý a jednoduchý případ výpočtu:

Účinnost = 85%

Účinnost =výstupvstup

Vstup = = = 56.5WVýstup 48 W

Účinnost 0.85

Vstup = 56.5W Output = 24V x 2A = 48W

Teplo = vstup –výstup = 56.5W – 48W = 8.5W

Lineární 48WSpínaný zdroj 8.5WTo je o 82% méně!!!!

8.5W x 24h x 365dní = 74kWh74kWh x 3,6Kč =266,4Kč

Ztráty u spínaného zdroje 24V/2AMalý a jednoduchý příklad výpočtu:

Tepelné ztráty u spínaného zdroje.Tepelné ztráty u spínaného zdroje.

Ušetříme = 1512 – 266,4Kč=1245,6Kč

Nejen že ušetříme za elektřin

u,ale tím i podporujeme

přátelský přístup k životnímu prostředí…

EPR Produktübersicht EPR Produktübersicht

Výkon a produktivita pro lepší svět

Děkuji Vám za pozornost a nashledanou

KONEC PREZENTACE