eng
Выпуск #8/2019
В. Ежов
Решения компании MORNSUN для систем питания в умных приложениях
Решения компании MORNSUN для систем питания в умных приложениях
Просмотры: 1601
DOI: 10.22184/1992-4178.2019.189.8.68.71
Компания MORNSUN предлагает широкий выбор высокоэффективных и недорогих компонентов для построения источников питания для умных систем, а также решения, адаптированные к проекту заказчика. В статье рассмотрены решения компании для систем питания в Интернете вещей и на железнодорожном транспорте.
Компания MORNSUN предлагает широкий выбор высокоэффективных и недорогих компонентов для построения источников питания для умных систем, а также решения, адаптированные к проекту заказчика. В статье рассмотрены решения компании для систем питания в Интернете вещей и на железнодорожном транспорте.
Теги: dc/dc converter dc/dc-преобразователь internet of things power supply railway transport sliding plug doors smart greenhouse controller smart lock smart thermostat железнодорожный транспорт интернет вещей источник питания контроллер умной теплицы прислонно-сдвижные двери умный замок умный термостат
УДК 621.314 | ВАК 05.27.01
Решения компании MORNSUN
для систем питания
в умных приложениях
В. Ежов
Развитие новых технологий невозможно без внедрения эффективных и надежных источников питания, соответствующих возрастающим требованиям умных приложений. Разработчики систем питания стремятся найти оптимальное с точки зрения характеристик и стоимости решение для конкретного приложения. Среди производителей устройств силовой электроники следует выделить компанию MORNSUN, которая предлагает широкий выбор высокоэффективных и недорогих компонентов для построения источников питания для умных систем, а также решения, адаптированные к проекту заказчика. Рассмотрим решения компании для систем питания на примере таких перспективных приложений, как Интернет вещей и железнодорожный транспорт.
Решения для Интернета вещей
Технология Интернета вещей (IoT), которая стремительно входит в повседневную жизнь, открывает новые возможности для создания умных приложений, например, обеспечивающих управление замком входной двери вашего дома со смартфона или удаленную регулировку температуры воздуха в помещении. Такие устройства называют умными (умный замок или умный термостат), поскольку способность передавать и получать данные позволяет им принимать решения без физического присутствия человека.
Датчики и другие устройства Интернета вещей нуждаются в компактном и высокоэффективном источнике питания. Все умные системы должны быть оснащены преобразователями питания на входе, а также интерфейсами для передачи данных, такими как RS232 / RS485 или CANBus. Компания MORNSUN предлагает решения для систем питания для растущего рынка IoT, соответствующие всем перечисленным требованиям, в частности, они обеспечивают широкий диапазон напряжений, надежную изоляцию, точное и стабильное напряжение на выходе, отличаются компактными габаритами. В состав решений для IoT входит более 50 различных продуктов: AC / DC‑преобразователи мощностью от 1 до 60 Вт, DC / DC‑преобразователи мощностью от 200 мВт до 250 Вт, контроллеры шин RS232 / RS485 / CANBus. Напряжение изоляции этих устройств находится в диапазоне от 1 000 до 6 000 В.
Рассмотрим некоторые типичные приложения, в которых используются перечисленные виды продуктов.
Умный термостат
Одно из наиболее широко распространенных в современных домах устройств с IoT‑возможностями – умный термостат, для которого нужен недорогой и компактный источник питания с очень малым входным током. Компания MORNSUN предлагает универсальное решение. AC / DC‑преобразователь LS03-15B12R2S мощностью 3 Вт и габаритами 35 × 18 × 11 мм обеспечивает на выходе постоянное напряжение, используемое для питания драйвера оптопары через изолированный высокоинтегрированный DC / DC‑преобразователь B1212S‑2WR2 мощностью 2 Вт (рис. 1). Тот же AC / DC‑преобразователь снабжает питанием системный микроконтроллер через высокоэффективный DC / DC‑преобразователь K78L05-500R3, который оснащен защитой от короткого замыкания на выходе и обеспечивает входной ток без нагрузки всего 0,2 мА.
Контроллер умной теплицы
Сельское хозяйство – еще одна отрасль, в которой внедряется технология IoT. Типичный пример умного устройства – контроллер теплицы. Система должна обеспечивать питание для различных актуаторов, управляющих температурой, влажностью, интенсивностью освещения и внесением удобрений на основе информации от разнообразных датчиков. Актуаторы и датчики питаются, как правило, от источника с постоянным напряжением 24 В, но первичный источник питания – сеть переменного тока. Как показано на рис. 2, AC / DC‑преобразователь LI120-20B24R2 с монтажом на DIN‑рейку обеспечивает на выходе напряжение постоянного тока 24 В для питания датчиков и актуаторов. DC / DC‑преобразователь с напряжением изоляции 3 кВ WRF2405S‑3WR2 мощностью 3 Вт, который оснащен схемой защиты от короткого замыкания с самовосстановлением, снабжает напряжением питания 5 В основной блок управления и дисплей.
Решения для железнодорожного транспорта
Совершенствование железнодорожного транспорта требует внедрения решений для систем питания, соответствующих не только перспективам развития индустрии, но и положениям текущих отраслевых стандартов. Подвижной состав включает в себя множество систем, требующих эффективных и надежных силовых компонентов, – начиная от довольно очевидных приложений, таких как интегрированные коммуникационные системы, и заканчивая системами, о наличии которых обычные пассажиры и не догадываются, например системами сигнализации перегрева осей вагона. Современный поезд не может работать без компонентов для систем питания, которые способны работать в жестких условиях окружающей среды и широком диапазоне входных напряжений, обеспечивая безопасность как электронных систем, так и пассажиров.
Общепринятыми отраслевыми стандартами для электронного оборудования подвижного состава (EN50155 – в Европе, TB / T3021 – в Китае) предусмотрено пять критичных требований к системам питания на железнодорожном транспорте: широкий диапазон входных напряжений, электромагнитная совместимость (ЭМС), стойкость к механическим ударам и вибрации, невосприимчивость к изменению температуры и влажности, а также надежная электрическая изоляция.
Входные напряжения должны соответствовать номиналам аккумуляторных батарей, используемых в подвижном составе: 24, 28, 36, 48, 72, 96 и 110 В. ЭМС критична из-за возможных электромагнитных помех, которые возникают между электрическими и электронными системами поезда, такими как источники питания и устройства передачи сигналов. Любое решение для системы питания должно функционировать в жестких условиях окружающей среды, к которым относятся вибрация и внезапные удары, вызванные движением поезда, экстремальные температуры (их возможное изменение в диапазоне от –30 до 60 °C) и повышенная влажность (от средних значений на уровне 75% до воздействия воды). Электрическая изоляция позволяет предотвратить повреждение других компонентов системы, когда часть из них выходит из строя.
Прислонно-сдвижные двери поезда
Пример, иллюстрирующий проектное решение для системы питания на железнодорожном транспорте и хорошо известный всем пассажирам, – прислонно-сдвижные двери (рис. 3). Содержащиеся в них панели раздвигаются параллельно с внешней стороны вагона, герметично перекрывают дверной проем, используя разность давления на разных сторонах панелей. Двери приводятся в движение электродвигателем и редуктором, а управляются специальным блоком.
Блок управления дверьми (рис. 4) передает информацию о состоянии двери (данные контроля безопасности, положение аварийного выключателя и другие параметры) в кабину управления. Команды из кабины управления поступают в центральный процессор блока управления дверьми на их открытие и закрытие.
Как показано на рис. 4, напряжение 110 В DC для питания блока управления дверьми поступает через фильтр ЭМС. Это напряжение требуется для питания драйвера электродвигателя и ЦП, необходимо также обеспечить развязку ЦП и электродвигателя, чтобы гарантировать электробезопасность и защиту от синфазных помех. Поэтому рекомендуется применять два мощных DC / DC‑преобразователя. Например, можно использовать 10-Вт устройства компании MORNSUN: URB1D05LMD‑10WR3 с выходным напряжением 5 В для питания ЦП и URB1D15LMD‑10WR3 с выходным напряжением 15 В для питания микросхемы драйвера электродвигателя.
DC / DC‑преобразователи серии URB1DxxLMD‑10WR3 – это устройства третьего поколения, соответствующие всем требованиям, предъявляемым к железнодорожным приложениям (рис. 5). Они отличаются ударо- и виброустойчивостью, широким рабочим диапазоном температур, стойкостью к повышенной влажности и другим неблагоприятным условиям окружающей среды.
Эти устройства – прекрасный выбор для силовых приложений на железнодорожном транспорте, поскольку отвечают требованиям стандарта EN50155, подходят для транспортного электронного оборудования с напряжением питания 72 / 96 / 110 В, соответствуют специальным требованиям по изоляции и обеспечивают высокую эффективность (до 85%). Для преобразователей этой серии характерны напряжение изоляции 2 250 В DC (усиленная изоляция) и ультраширокий диапазон входных напряжений (от 40 до 160 В DC). Устройства оснащены различными схемами защиты, в том числе от падения напряжения на входе, от короткого замыкания на выходе, от перегрузок по току и напряжению. Кроме того, серия URB1DxxLMD‑10WR3 отличается низким уровнем пульсаций и помех.
Устройства мощностью 10 Вт выпускаются в металлическом корпусе со стандартным расположением выводов. Все DC / DC‑преобразователи от MORNSUN полностью герметизированы эпоксидным компаундом, который обеспечивает устойчивость ко всем механическим нагрузкам подвижного состава. Они также отличаются высокими тепловыми характеристиками. Благодаря широкому температурному диапазону (от –40 до 85 °C) устройства можно использовать в поезде повсеместно: от пассажирского салона до технических шкафов, где они подвергаются воздействию наружной температуры и других неблагоприятных факторов.
Решения компании MORNSUN
для систем питания
в умных приложениях
В. Ежов
Развитие новых технологий невозможно без внедрения эффективных и надежных источников питания, соответствующих возрастающим требованиям умных приложений. Разработчики систем питания стремятся найти оптимальное с точки зрения характеристик и стоимости решение для конкретного приложения. Среди производителей устройств силовой электроники следует выделить компанию MORNSUN, которая предлагает широкий выбор высокоэффективных и недорогих компонентов для построения источников питания для умных систем, а также решения, адаптированные к проекту заказчика. Рассмотрим решения компании для систем питания на примере таких перспективных приложений, как Интернет вещей и железнодорожный транспорт.
Решения для Интернета вещей
Технология Интернета вещей (IoT), которая стремительно входит в повседневную жизнь, открывает новые возможности для создания умных приложений, например, обеспечивающих управление замком входной двери вашего дома со смартфона или удаленную регулировку температуры воздуха в помещении. Такие устройства называют умными (умный замок или умный термостат), поскольку способность передавать и получать данные позволяет им принимать решения без физического присутствия человека.
Датчики и другие устройства Интернета вещей нуждаются в компактном и высокоэффективном источнике питания. Все умные системы должны быть оснащены преобразователями питания на входе, а также интерфейсами для передачи данных, такими как RS232 / RS485 или CANBus. Компания MORNSUN предлагает решения для систем питания для растущего рынка IoT, соответствующие всем перечисленным требованиям, в частности, они обеспечивают широкий диапазон напряжений, надежную изоляцию, точное и стабильное напряжение на выходе, отличаются компактными габаритами. В состав решений для IoT входит более 50 различных продуктов: AC / DC‑преобразователи мощностью от 1 до 60 Вт, DC / DC‑преобразователи мощностью от 200 мВт до 250 Вт, контроллеры шин RS232 / RS485 / CANBus. Напряжение изоляции этих устройств находится в диапазоне от 1 000 до 6 000 В.
Рассмотрим некоторые типичные приложения, в которых используются перечисленные виды продуктов.
Умный термостат
Одно из наиболее широко распространенных в современных домах устройств с IoT‑возможностями – умный термостат, для которого нужен недорогой и компактный источник питания с очень малым входным током. Компания MORNSUN предлагает универсальное решение. AC / DC‑преобразователь LS03-15B12R2S мощностью 3 Вт и габаритами 35 × 18 × 11 мм обеспечивает на выходе постоянное напряжение, используемое для питания драйвера оптопары через изолированный высокоинтегрированный DC / DC‑преобразователь B1212S‑2WR2 мощностью 2 Вт (рис. 1). Тот же AC / DC‑преобразователь снабжает питанием системный микроконтроллер через высокоэффективный DC / DC‑преобразователь K78L05-500R3, который оснащен защитой от короткого замыкания на выходе и обеспечивает входной ток без нагрузки всего 0,2 мА.
Контроллер умной теплицы
Сельское хозяйство – еще одна отрасль, в которой внедряется технология IoT. Типичный пример умного устройства – контроллер теплицы. Система должна обеспечивать питание для различных актуаторов, управляющих температурой, влажностью, интенсивностью освещения и внесением удобрений на основе информации от разнообразных датчиков. Актуаторы и датчики питаются, как правило, от источника с постоянным напряжением 24 В, но первичный источник питания – сеть переменного тока. Как показано на рис. 2, AC / DC‑преобразователь LI120-20B24R2 с монтажом на DIN‑рейку обеспечивает на выходе напряжение постоянного тока 24 В для питания датчиков и актуаторов. DC / DC‑преобразователь с напряжением изоляции 3 кВ WRF2405S‑3WR2 мощностью 3 Вт, который оснащен схемой защиты от короткого замыкания с самовосстановлением, снабжает напряжением питания 5 В основной блок управления и дисплей.
Решения для железнодорожного транспорта
Совершенствование железнодорожного транспорта требует внедрения решений для систем питания, соответствующих не только перспективам развития индустрии, но и положениям текущих отраслевых стандартов. Подвижной состав включает в себя множество систем, требующих эффективных и надежных силовых компонентов, – начиная от довольно очевидных приложений, таких как интегрированные коммуникационные системы, и заканчивая системами, о наличии которых обычные пассажиры и не догадываются, например системами сигнализации перегрева осей вагона. Современный поезд не может работать без компонентов для систем питания, которые способны работать в жестких условиях окружающей среды и широком диапазоне входных напряжений, обеспечивая безопасность как электронных систем, так и пассажиров.
Общепринятыми отраслевыми стандартами для электронного оборудования подвижного состава (EN50155 – в Европе, TB / T3021 – в Китае) предусмотрено пять критичных требований к системам питания на железнодорожном транспорте: широкий диапазон входных напряжений, электромагнитная совместимость (ЭМС), стойкость к механическим ударам и вибрации, невосприимчивость к изменению температуры и влажности, а также надежная электрическая изоляция.
Входные напряжения должны соответствовать номиналам аккумуляторных батарей, используемых в подвижном составе: 24, 28, 36, 48, 72, 96 и 110 В. ЭМС критична из-за возможных электромагнитных помех, которые возникают между электрическими и электронными системами поезда, такими как источники питания и устройства передачи сигналов. Любое решение для системы питания должно функционировать в жестких условиях окружающей среды, к которым относятся вибрация и внезапные удары, вызванные движением поезда, экстремальные температуры (их возможное изменение в диапазоне от –30 до 60 °C) и повышенная влажность (от средних значений на уровне 75% до воздействия воды). Электрическая изоляция позволяет предотвратить повреждение других компонентов системы, когда часть из них выходит из строя.
Прислонно-сдвижные двери поезда
Пример, иллюстрирующий проектное решение для системы питания на железнодорожном транспорте и хорошо известный всем пассажирам, – прислонно-сдвижные двери (рис. 3). Содержащиеся в них панели раздвигаются параллельно с внешней стороны вагона, герметично перекрывают дверной проем, используя разность давления на разных сторонах панелей. Двери приводятся в движение электродвигателем и редуктором, а управляются специальным блоком.
Блок управления дверьми (рис. 4) передает информацию о состоянии двери (данные контроля безопасности, положение аварийного выключателя и другие параметры) в кабину управления. Команды из кабины управления поступают в центральный процессор блока управления дверьми на их открытие и закрытие.
Как показано на рис. 4, напряжение 110 В DC для питания блока управления дверьми поступает через фильтр ЭМС. Это напряжение требуется для питания драйвера электродвигателя и ЦП, необходимо также обеспечить развязку ЦП и электродвигателя, чтобы гарантировать электробезопасность и защиту от синфазных помех. Поэтому рекомендуется применять два мощных DC / DC‑преобразователя. Например, можно использовать 10-Вт устройства компании MORNSUN: URB1D05LMD‑10WR3 с выходным напряжением 5 В для питания ЦП и URB1D15LMD‑10WR3 с выходным напряжением 15 В для питания микросхемы драйвера электродвигателя.
DC / DC‑преобразователи серии URB1DxxLMD‑10WR3 – это устройства третьего поколения, соответствующие всем требованиям, предъявляемым к железнодорожным приложениям (рис. 5). Они отличаются ударо- и виброустойчивостью, широким рабочим диапазоном температур, стойкостью к повышенной влажности и другим неблагоприятным условиям окружающей среды.
Эти устройства – прекрасный выбор для силовых приложений на железнодорожном транспорте, поскольку отвечают требованиям стандарта EN50155, подходят для транспортного электронного оборудования с напряжением питания 72 / 96 / 110 В, соответствуют специальным требованиям по изоляции и обеспечивают высокую эффективность (до 85%). Для преобразователей этой серии характерны напряжение изоляции 2 250 В DC (усиленная изоляция) и ультраширокий диапазон входных напряжений (от 40 до 160 В DC). Устройства оснащены различными схемами защиты, в том числе от падения напряжения на входе, от короткого замыкания на выходе, от перегрузок по току и напряжению. Кроме того, серия URB1DxxLMD‑10WR3 отличается низким уровнем пульсаций и помех.
Устройства мощностью 10 Вт выпускаются в металлическом корпусе со стандартным расположением выводов. Все DC / DC‑преобразователи от MORNSUN полностью герметизированы эпоксидным компаундом, который обеспечивает устойчивость ко всем механическим нагрузкам подвижного состава. Они также отличаются высокими тепловыми характеристиками. Благодаря широкому температурному диапазону (от –40 до 85 °C) устройства можно использовать в поезде повсеместно: от пассажирского салона до технических шкафов, где они подвергаются воздействию наружной температуры и других неблагоприятных факторов.
Отзывы читателей
