Каждый, кто хоть раз пытался приобрести современный лабораторный источник питания (ИП), останавливался перед непростым выбором. При всем многообразии ИП, отличающихся производителями, параметрами, ценами, до недавнего времени возникал один основной вопрос — чем и во имя чего надо поступаться при выборе ИП. Должен ли быть источник недорогим в ущерб таким параметрам как: стабильность выходных тока и напряжения; уровень пульсаций выходного напряжения и тока; возможность непрерывной работы при максимальной нагрузке; габариты и вес? Или стоит переплатить? Но что получится в результате переплаты? На что закрыть глаза — на большие габариты и вес, не очень хорошую стабильность, необходимость периодически отключать источник для остывания? Все эти непростые вопросы до недавнего времени каждый разработчик решал тем или иным способом и с различной эффективностью.
Однако после появления на рынке лабораторных ИП типа Б5-71 У /1 и Б5-71 У /2 (см. рис. 1), практически все перечисленные выше вопросы решились. Это современные лабораторные прецизионные источники питания, созданные с учетом всех последних достижений в области схемотехники, конструирования и производства электронных компонентов.
Современные ИП — это целая группа приборов, обеспечивающих вторичным электропитанием различные радиоэлектронные устройства как на промышленных предприятиях, так и в быту.
Область применения современных вторичных источников электропитания постоянного тока и напряжения очень разнообразна: Их используют в качестве лабораторных устройств; в ремонте и при регулировке радиоаппаратуры; в различных технологических процессах; при отладке оборудования; в качестве зарядных устройств и т.д.
Все многообразие ИП можно условно разделить на несколько основных групп: постоянного тока; переменного тока; стабилизированные; нестабилизированные; фиксированного напряжения или тока; регулируемые и т.д.
Лабораторные источники питания — это стабилизированные, регулируемые источники постоянного тока и напряжения. Их задача — поддерживать заданные напряжения или ток с большой точностью при изменении питающих напряжений и величин нагрузки в широких пределах. На рынке предлагается большое количество разнообразных лабораторных ИП разных производителей. Это, в основном, приборы таких фирм как Good Will Instrument Co. Ltd (Тайвань), Welleman (Бельгия), Matrix (Китай), Mastech (Гонконг) и приборы с постсоветского пространства — Белоруссии, Украины, Армении и т.д.
Все эти источники по схемному построению делятся на линейные и импульсные.
В состав линейных источников входит мощный крупногабаритный сетевой трансформатор, с вторичной обмотки которого снимается напряжение. Оно выпрямляется и далее стабилизируется с помощью линейного стабилизатора. Считается, что такие источники создают минимальные помехи в сетях электропитания и обладают минимальным уровнем шумов. Однако они имеют ряд недостатков, а именно: большие габариты и вес; низкий КПД, что вызывает необходимость отвода большого количества тепла; сложная конструкция и т.д.
Рис. 1. ИП типа Б5-71 У /1 и Б5-71 У /2
Линейные ИП можно было бы отнести к исчезающему типу, если бы не большой спрос на них и почти гарантированное соответствие требованиям по электромагнитной совместимости (ЭМС).
В отличие от линейных, импульсные источники не имеют мощного и крупногабаритного разделительного трансформатора. В них сетевое напряжение выпрямляется и уже постоянным подается на вход высокочастотного преобразователя (инвертора), преобразуется в переменное напряжение высокой частоты (десятки и сотни килогерц), выпрямляется и далее подается на вход линейного стабилизатора. За счет высокой частоты значительно уменьшаются габариты и вес силового трансформатора и фильтрующих конденсаторов, повышается КПД.
Фирма «УниверсалПрибор» поставила перед собой задачу разработать новые, не имеющие аналогов ИП, в построении которых использовались бы все самые современные идеи и современная элементная база.
С точки зрения функциональности следовало разработать импульсный лабораторный ИП, который мог бы работать непрерывно в течение продолжительного времени в условиях отечественных электросетей, обладал бы хорошей стабильностью и точностью хорошего измерительного прибора.
Для того чтобы предложить качественную замену линейным источникам, необходимо было соблюсти требования ГОСТ Р 51317.3.2-99 по ЭМС, предложить достойную альтернативу существующему ряду лабораторных источников типа Б5-43А — Б5-71, выпускающихся предприятиями Армении, Белоруссии, России (Н. Новгород и др.).
Таблица 1. Основные параметры Б5-71 У /1 и Б5-71 У/2 и параметры лабораторных ИП разных стран-производителей
|
Б5-71/1У(2У) («УниверсалПрибор») |
Б5-71/1М (Белоруссия) |
SPS3610 (Good Will) |
HY3005 (Mastech) |
MPS3010L-1 (Matrix) |
PS3003U (Welleman) |
Выходное напряжение, В |
0.30 (0.50) |
0.30 |
0.36 |
0.30 |
||
Выходной ток, А |
0.10 (0.6) |
0.10 |
0.5 |
0.10 |
0.3 |
|
Нестабильность выходного напряжения при изменении питающей сети 198...242 В, мВ |
2 |
33 |
5 |
8 |
н/д |
|
Нестабильность выходного напряжения при изменении нагрузки, мВ |
50 |
7 |
11 |
|||
Нестабильность выходного тока при изменении питающей сети 198...242 В, мА |
2 |
250 |
3 |
н/д |
22 |
|
Нестабильность выходного тока при изменении нагрузки, мА |
|
25 |
||||
Пульсации выходного напряжения Оэфф, мВ |
н/д |
1 |
5 |
1 |
2 |
1 |
Пульсации выходного напряжения Up-p, мВ |
5 |
25 |
100 |
н/д |
||
Масса, кг |
2,4 |
3,2 |
3.6 |
10 |
4,9 |
Для сравнения в таблице 1 указаны основные параметры выпущенных «УниверсалПрибором» ИП Б5-71 У /1 и Б5-71 У/2 и параметры наиболее распространенных лабораторных источников разных стран-производителей.
Как видно из таблицы, ИП Б5-71 У/1 и Б5-71 У/2 практически по всем параметрам превышают как приборы, изготовленные производителями на постсоветском пространстве, так и зарубежные аналоги.
Такие великолепные результаты достигаются благодаря следующему ряду решений:
- применению современных микросхем супервайзеров и контроллеров питания и современной схемотехники: источник представляет собой импульсный преобразователь со схемой управления, поддерживающей заданное напряжение на входе линейного стабилизатора напряжения;
- защите от бросков сетевого напряжения и импульсных помех за счет применения современных многоступенчатых фильтров и специальных дросселей.
Очень высокая стабильность выходных параметров достигается благодаря правильно рассчитанным режимам работы преобразователя и стабилизатора напряжения и применению специальных мер по стабилизации режима работы преобразователя на режимах, близких к холостым.
Для обеспечения высокой стабильности выходного тока при изменении нагрузки используются специальные выходные клеммы.
Благодаря применению современных IGBT-транзисторов, вентиляторов на магнитной подвеске ротора и ряду других мер, достигнуты низкий уровень акустических шумов, малые габариты (262 х 70 х 210 мм) и вес (не более 2,4 кг), а также возможность круглосуточной работы источника с максимальной нагрузкой.
Четырехразрядный индикатор в сочетании с новейшей элементной базой позволил получить точность измерения выходных напряжения и тока на уровне современных цифровых измерительных приборов.
Основные достоинства источников:
- современная элементная база и схемотехника;
- высокая надежность;
- низкая цена;
- возможность круглосуточной работы;
- возможность последовательного и параллельного включения источников;
- малые габариты и вес;
- четырехразрядные индикаторы;
- соблюдение требований ЭМС в соответствии с ГОСТ Р 51317.3.2-99;
- многоступенчатая защита от опасных электромагнитных влияний.
Таким образом, при выборе лабораторного источника питания можно смело утверждать, что наилучшим вариантом с оптимальным соотношением цена/качество являются ИП Б5-71 У/1 и Б5-71 У/2.
Компания ООО «УниверсалПрибор» 12 лет находится в числе лидеров на рынке комплексного оснащения предприятий радиоэлектроникой. Помимо производства источников питания основным направлением деятельности компании являются комплексные поставки измерительного, испытательного, паяльного, технологического оборудования и промышленной мебели для корпоративного заказчика. Высококлассные специалисты обеспечивают разработку и внедрение проекта за короткий срок. Осуществляется послегарантийное обслуживание в сервисном центре, производится ремонт и поверка радиоизмерительной аппаратуры. Компания является официальным представителем более 20-ти ведущих зарубежных и отечественных фирм-производителей, таких как: Bruel & Kjaer, Tira, Jeio Tech, Banner, Binder, Espec, ESSEMTEC AG, TRESTON, FINNSONIC, X-TEK, AIM, Saki, I-pulse, Yamaha motor group, Seho, Marsilli.
Помимо производства ИП компания «УниверсалПрибор» также занимается контрактным производством и производством экономичной промышленной мебели. Контрактное производство осуществляет полный цикл монтажа печатных плат как штучных изделий, так и партий до нескольких тысяч плат.