Журнал "Новости Электроники", номер 8, 2009 год.

Журнал "Новости Электроники", номер 8, 2009 год.Модули питания для приборов систем безопасности и контроля доступаЕвгений Звонарев, Сергей Кривандин (КОМПЭЛ) За последние годы появилось много новых AC/DC-, DC/DC-пре╜обра╜зо╜вателей и блоков для реализации источников бесперебойного питания (ИБП или UPS). В этой статье рассматриваются модульные источники питания Mean Well, Chinfa и PEAK, которые с успехом используются для питания приборов систем безопасности и контроля доступа.

Электронные модули и блоки являются важной частью всех систем безопасности, к которым относятся:

Охранная и охранно-пожарная сигнализация; системы охраны периметра,Системы охранного телевидения и наблюдения,Системы ограничения и контроля доступа,Системы информационной безопасности компьютерных сетей,Специальная техника контроля и защиты информации,Антитеррористическое и досмотровое оборудование,Комплексные системы безопасности; интеллектуальное здание (умный дом),Инженерно-технические средства защиты,Системы связи и оповещения,Системы промышленной безопасности; противопожарное и аварийно-спасательное оборудование и экипировка,Специальный транспорт.

Обобщенная структурная схема (рис. 1) электронной системы безопасности (системы контроля доступа, охранно-пожарной сигнализации) включает ряд сенсоров, модуль обработки их сигналов (контроллер) и, опционально, управляющий и регистрирующий компьютер.

 

 

Рис. 1. Обобщенная структурная схема электронной системы безопасности

Контроллер располагается, как правило, в отапливаемом помещении и имеет собственный блок питания. Типовые напряжения питания 12 или 24 В. Блок питания контроллера может иметь резервное питание от аккумулятора.

Сенсоры (видеокамеры, датчики различных типов, домофоны, ридеры или считыватели) устанавливаются на территории объекта охраны, на входе или по периметру. В зависимости от системы сенсоры находятся либо в здании, либо на открытом воздухе. Это накладывает определенные ограничения на выбор источников питания для разных условий эксплуатации. Электрическое питание сенсоров может обеспечиваться как от промышленной сети переменного тока с помощью разнообразных AC/DC-преобразователей, так и по шине постоянного тока (шлейфу) от контроллера. При питании по длинному шлейфу возникает задача компенсации потерь питающего напряжения. Она решается использованием DC/DC-преобразователей с широкими диапазонами входных напряжений (с соотношениями 4:1 или 2:1, например, от 9 до 36 В (4:1) или от 9 до 18 В (2:1)), размещенных рядом с сенсорами. Например, если основной источник питания с выходным напряжением 24 В расположен на расстоянии нескольких десятков метров, то на таком длинном участке возникает довольно большое падение напряжения. На выводах питания удаленного потребителя может оказаться меньшее на несколько вольт питающее напряжение. В таком случае установка DC/DC-преобразователя с широким (2:1) или ультрашироким входом (4:1) позволяет обеспечить стабильное напряжение для питания датчиков, видеокамер или других удаленных приборов стабильным напряжением, практически не зависящим от длины проводников питания (конечно, в разумных пределах).

 

Сетевые источники резервного питания

Для гарантированного питания системы используются источники резервного питания. В охранно-пожарных системах популярны простые и надежные решения, основанные на применении двух изделий: импульсного источника питания с встроенным зарядным устройством и резервного аккумулятора.

Для таких целей компания Mean Well совсем недавно выпустила новинку: модули питания с функцией UPS серии PSC-60 (рис. 2) и PSC-100. Они являются развитием линейки модулей резервного питания популярных серий AD-55, ADD-55 (мощность 55 Вт) и AD-155, ADD-155 (мощность 155 Вт).

 

 

Рис. 2. Структурная схема и внешний вид модулей PSC-60 со встроенным зарядным устройством

Модули PSC-60 и PSC-100 имеют основной канал питания 13,8 или 27,6 В в зависимости от модели и дополнительный канал для заряда аккумуляторной батареи (АКБ). При этом ток заряда в 5 раз больше, чем у серий AD-55, AD-155, что позволяет значительно сократить время, требуемое для заряда АКБ.

Благодаря современной схеме построения КПД источников питания PSC-60 увеличен на 10% по сравнению с серией AD-55. Изделия PSC-60 способны функционировать при температуре окружающей среды до 70°С при конвекционном охлаждении.

В источниках питания PSC-60 и PSC-100 предусмотрены предупреждения: сигнал наличия входного напряжения «AC OK» и сигнал низкого заряда батареи «BAT LOW». При пропадании входного напряжения система переходит в режим питания от резервного аккумулятора, пользователь получит сигнал предупреждения и сможет вовремя среагировать. Если напряжение упадет до 11 В (для аккумулятора 12 В) или до 22 В (для аккумулятора 24 В) система выдаст сигнал, уведомляющий о разряде батареи. Полная остановка работы произойдет в случае падения напряжения до 10,5 В или, соответственно, 21 В для предотвращения недопустимого уровня разряда аккумулятора.

В источниках питания Mean Well серии PSC-60 и PSC-100 предусмотрен полный комплекс защит: от короткого замыкания, перегрева, перенапряжения, а также защита от переполюсовки (предохранитель) и автоотключение батареи при снижении напряжения ниже порогового уровня. Параметры для сравнения новых изделий PSC-60 и PSC-100 и популярных модулей AD-55 и AD-155 приведены в таблице 1.

Таблица 1. Сравнение параметров новых модулей PSC-60 и популярных AD-55

Наименование Uвых (основной канал), В Uвых (канал для заряда), В Ток заряда, А КПД, % Размеры, мм Сигнализация о пропадании входного напряжения и низком напряжении батареи PSC-60A 13,8 13,8 1,50 84 101,6х50,8х29 есть PSC-60B 27,6 27,6 0,75 84 AD-55A 13,8 13,4 0,23 71 159х97х38 опционально в модели
AD-55AAL AD-55B 27,6 26,5 0,16 74 опционально в модели
AD-55BAL PSC-100A 13,8 13,8 2,50 85 127х76,2х31 есть PSC-100B 27,6 27,6 1,25 87 AD-155A 13,8 13,3 0,50 77 199х110х50 нет AD-155B 27,6 27,1 0,50 82
Резервное питание от фирмы Chinfa
для монтажа на DIN-рейку

Для организации источников резервного питания мощностью от 30 до 480 Вт компания Chinfa предлагает линейку модулей серий DRAN* и DRA* в корпусах для монтажа на DIN-рейку (см. рис. 4). Обозначения зарядных устройств Chinfa отличаются от обозначений источников питания, на основе которых они созданы, наличием суффикса «*». Варианты моделей с обозначениями от производителя Chinfa и наименования для заказа из базы данных компании КОМПЭЛ приведены в таблице 2.

Таблица 2. Модули фирмы CHINFA для ИБП (монтаж на DIN-рейку) Наименование Обозначение в базе данных КОМПЭЛ
(наименование для заказа)
Рвых, Вт Uвых, В Iвых, А КПД (мин.), % КПД (тип.), % DRAN30-12A*   DRAN30-12A UPS   30   13,6   2,2   82   84   DRAN30-24A*   DRAN30-24A UPS   27,2   1,1   83   86   DRAN60-12A*   DRAN60-12A UPS   60   13,6   4,4   84   86   DRAN60-24A*   DRAN60-24A UPS   27,2   2,2   86   89   DRAN120-12A*   DRAN120-12A UPS   120   13,6   8,8   82   84   DRAN120-24A*   DRAN120-24A UPS   27,2   4,4   84   86   DRA240-24*   DRA240-24A UPS   240   27,2   8,8   87   89   DRA480-24*   DRA480-24A UPS   480   27,2   17,6   86   89  

Основные параметры этих источников питания/зарядных устройств:

универсальный вход 85...264В переменного тока,комплекс защит: от короткого замыкания, перегрузки, перенапряжения, механическая подстройка выходного напряжения,электрическая прочность изоляции вход-выход: 3кВ переменного тока,диапазон рабочих температур: -10...71°C (у моделей 30, 60Вт) или -25...71°C (у моделей 120, 480Вт),корректор коэффициента мощности у моделей 120, 240 и 480 Вт,коэффициент мощности 0,7 (у моделей 120, 240Вт), 0,99 (у моделей 480Вт);сертификация по стандартам UL, cUL, TUV, CE.

Для построения источника резервного питания к модулям серий DRAN и DRA с суффиксом «*» надо подключить кислотный аккумулятор 12, 24 или 48 В (в зависимости от модели), реле с одним контактом на замыкание и защитным диодом и предохранитель в цепи аккумуляторной батареи. Схема резервного источника питания на основе модуля DRAN30-xx UPS (или DRAN60-xx UPS) приведена на рис. 3. Схемы включения модулей других серий могут немного отличаться (см. документацию производителя).

 

 

Рис. 3. Схема резервного источника питания на базе модулей DRAN30-xx UPS или DRAN60-xx UPS

Такая система выполняет функции обычного источника питания и зарядного устройства аккумуляторной батареи. Наличие постоянного напряжения на выходе индицируется зеленым светодиодом «DC ON». Изделия большой мощности 120, 240, 480 Вт имеют дополнительную индикацию: при недостаточном выходном напряжении загорается красный светодиод «DC LOW».

Наиболее востребованы модели DRAN30-12A* (30 Вт, 12 В) и DRAN60-12A* (60 Вт, 12 В) в системах охранно-пожарной сигнализации и DRAN120-24A* (120 Вт, 24 В) в системах промышленной автоматики.

 

 

Сетевые адаптеры для независимого питания
сенсоров и видеокамер

Рассмотрим сетевые адаптеры серий GS06, GS15, GS25 мощностью от 6 до 25 Вт фирмы Mean Well. Их основные параметры и свойства:

диапазон входного напряжения 90...264В переменного тока;прочность изоляции 3кВ (вход-выход), 1,5кВ (вход-корпус);суммарная нестабильность выходного напряжения (точность установки, при изменении выходного тока, при изменении входного напряжения) ±3%;температурный диапазон 0...40°С;защиты от перегрузки по току, короткого замыкания, перенапряжения;стандартный двухполюсный цилиндрический разъем;сертификация по стандартам: TUV, CE, EN55022, EN61000; CB, CE,

Особенностью этих сетевых адаптеров является низкое энергопотребление (менее 0,5 Вт) при работе без нагрузки, что очень важно в современных условиях.

Варианты моделей и параметры адаптеров с выходным напряжением 12 В приведены в таблице 3. Имеются аналогичные модели с выходом 3,3; 5; 15; 18; 24 или 48 В.

Таблица 3. Сетевые адаптеры Mean Well с выходным напряжением 12 В для питания видеокамер Наименование Выходная
мощность, Вт
Uвых, В Iвых (макс.), А КПД, % Размеры, мм GS06E-3P1J   6   12   0,5   76   32х66х42,5   GS15E-3P1J   15   1,25   76   34х 71х50   GS25E12-P1J   25   2,08   81   79х54х33  

 

Модули питания преобразователи с защитой
по стандартам IP64 и IP67 для питания видеокамер

Для питания видеокамер наружного наблюдения применяют AC/DC-преобразователи в корпусах с защитой по стандартам IP64 и IP67. Такие модули питания предназначены для работы при низких температурах от -30°С (серия LPV) и от -20°С (серия ELN) вне помещения, когда размещение источника питания рядом с прибором оказывается более удобным. Основные параметры AC/DC-преобразователей этих серий с выходным напряжением 12 В сведены в таблицу 4.

Таблица 4. AC/DC-преобразователи Mean Well в защищенных корпусах по стандартам IP64 и IP67 Наименование Выходная мощность, Вт Uвых, В Iвых (макс.), А Напряжение пульсаций, мВ Класс
защиты
КПД, % Диапазон рабочих температур, °C Размеры, мм LPV-20-12   20   12   1,67   120   IP67   81   -30...70   118x35x26   LPV-35-12   35   3   84   -30...75   148x40x30   LPV-60-12   60   5   83   -30...60   162,5x42,5x32   ELN-30-12   30   2,5   IP64   82   -20...60   145x47x30   ELN-60-12   60   5   85   181x61,5x35  

Первая цифра в стандарте IP (Ingress Protection) определяет степень защиты внутренних компонентов источника от случайного взаимодействия с инородными предметами, частями тела человека и проникновения пыли. Вторая цифра характеризует защиту от попадания влаги и конденсата. Степень защиты IP64 предполагает полную защиту от контакта с посторонними предметами и от водных брызг. Степень защиты IP67 в дополнение к защите IP64 предполагает возможность работы в воде на глубине до 1 м в течение 30 минут. Необходимо обратить внимание на то, что источники серий LPV и ELN можно использовать также в запыленных производственных помещениях.

 

Источники питания для домофонов и видеодомофонов

Для питания электронных схем домофонов удобно использовать AC/DC-преобразователи NFM-15-12 и RS-25-15 мощностью 15...25 Вт благодаря их малым размерам и широкому диапазону рабочих температур. Преобразователи имеют широкий диапазон входного напряжения от 88 до 264 В переменного тока, высокую надежность. Диапазон рабочих температур от -20 до 70°С (температура хранения от -40 до 85°С). Преобразователь NFM-15-12 имеет высокое напряжение изоляции 4000 В переменного тока. Основные параметры этих источников питания сведены в таблицу 5.

Таблица 5. AC/DC-преобразователи Mean Well для домофонов и видеодомофонов Наименование Выходная
мощность, Вт
Uвых, В Iвых
(макс.), А
КПД, % Напряжение изоляции, VAC Размеры, мм NFM-15-12   15   12   1,25   78   4000   70x48x22   RS-25-15   25   15   1,7   82   3000   79x51x28  

 

DC/DC-преобразователи для питания сенсоров

Для поддержания уровня напряжения питания сенсора на конце длинного шлейфа используются преобразователи постоянного напряжении мощностью 3...5 Вт с широким (2:1) или ультрашироким (4:1) входом (см. таблица 6). Это стандартные изделия, выпускаемые многими производителями, как правило, в стандартных корпусах DIP24 и 2"х1". Выбирать их можно по мощности, диапазону рабочих температур и материалу корпуса: пластик или металл.

Таблица 6. Рекомендуемые серии DC/DC-преобразователей Производитель Серия Pвых, Вт Диапазон температур,°С Корпус Mean Well   SCW03   3   -25...71   DIP24   DCW03   SCW05   5   2"х1"   DCW05   Chinfa   FDD03   3   -25...71   DIP24   RDD05   5   PEAK   PEN3, PECO3-A   3   -40...85   DIP24   PEN4   4   PEN5, PECO5-A   5   PEN6   6    

 

Сайт PS.COMPEL.RU - эффективный инструмент
для выбора источников питания

Сделать более точный и оптимальный выбор модулей питания для конкретных приложений и технических требований лучше всего с помощью специализированного сайта по модульным источникам питания PS.COMPEL.RU.

На сайте реализованы следующие сервисы:

система параметрического поиска;подбор аналогов от различных производителей;поиск по сайту (наличие на складе обозначается значком );подробная техническая информация, статьи по применению, статьи о новинках;техническая поддержка.

Для параметрического поиска на сайте PS.COMPEL.RU сначала необходимо выбрать класс преобразователя AC/DC, DC/DC или DC/AC в меню слева. Далее можно либо развернуть меню, выбирая тип корпуса и диапазон мощности, либо воспользоваться панелью установки параметров поиска в верхнем поле окна. Результат параметрического поиска выводится в нижней части окна в виде списка найденных модулей и их основных параметров. Поиск может осуществляться как по нескольким, так и по одному параметру. Например, если необходим AC/DC-преобразователь с выходной мощностью от 15 до 25 В и выходным напряжением 12 В, то достаточно кликнуть на ссылку «AC/DC». Откроется страница с окнами для ввода конкретных параметров. Задаем минимальную и максимальную мощности, количество выходов и выходное напряжение. Результаты поиска приведены на рисунке 4.

 

 

Рис. 4. Результаты поиска AC/DC-преобразователей по заданной мощности и выходному напряжению

Клик на название модуля открывает окно с описанием источника питания на русском языке. Страница описания содержит основные технические параметры, фото внешнего вида, чертеж, ссылки на документацию производителя и статьи об этой продукции, информацию о дополнительном оборудовании и аксессуарах. В правом столбце таблицы на рисунке 4 показаны сокращенные обозначения особенностей каждого модуля питания. Подведя курсор к соответствующему значку, видим, как «всплывает» расшифровка соответствующих символов. Структура сайта обычно не вызывает затруднений у пользователей при поиске. Если вы не нашли подходящий источник питания, можно задать вопрос нашим техническим специалистам непосредственно с сайта PS.COMPEL.RU.

 

 

Заключение

Рассмотренными в этой статье источниками питания не ограничивается выбор AC/DC- и DC/DC-преобразователей для приборов систем безопасности. Точнее сказать, в статье рассмотрена лишь малая часть устройств питания, которая может подойти для этих целей. Авторы надеются, что приведенный материал послужит отправной точкой для создания современных и надежных устройств питания в системах безопасности.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка - e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript  

Вернуться к содержанию номера







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.