Top 10 des alimentations CA / CC dans les applications industrielles et médicales

Mise à jour : 21 mai 2021

La demande est croissante pour les alimentations CA / CC sur les marchés des équipements médicaux et industriels. Les concepteurs OEM ont non seulement besoin d'alimentations qui ont des approbations de sécurité et peuvent fonctionner dans des environnements difficiles, mais ils doivent également fournir une densité de puissance et une efficacité plus élevées. De plus, le refroidissement, la taille et la facilité d'installation sont importants dans ces applications. La plupart des dernières conceptions d'alimentation CA / CC répondent à un ou plusieurs de ces défis.

Dans de nombreux cas, les exigences pour les alimentations CA / CC dans les applications médicales et industrielles se chevauchent, ce qui leur permet d'être utilisées dans les deux applications. Un bon exemple est celui de XP Power Série UCH600 d'alimentations CA / CC 600 W refroidies par convection. Ces blocs d'alimentation fournissent une puissance à pleine charge dans une gamme de conditions sans nécessiter de refroidissement supplémentaire. Le bloc d'alimentation ultra-compact mesure 8.0 × 5.0 × 1.57 pouces, offrant une densité de puissance de 9.5 W / pouce.3 et installation facile grâce à sa construction en U et son profil bas.

Alimentations UCH600 de XP Power (Source: XP Power)

Ces alimentations peuvent être utilisées dans des dispositifs médicaux, ainsi que dans ceux nécessitant une protection du patient flottant sur le corps (BF) qui doivent fonctionner en silence. Ils peuvent également être utilisés dans des applications ITE ou électroniques industrielles dans des environnements où la pénétration de saleté serait aggravée par un refroidissement à air forcé ou lorsque le bruit audible et les problèmes de fiabilité du ventilateur rendent le refroidissement à air forcé peu pratique, a déclaré XP Power.

Les alimentations offrent un rendement élevé jusqu'à 95%, ce qui garantit que les appareils peuvent fournir leur pleine puissance nominale de 600 W à des températures ambiantes allant jusqu'à 50 ° C, même à une entrée de ligne basse. À 70 ° C, une puissance totale de 300 W est disponible, ce qui ne nécessite aucun refroidissement à air forcé, a déclaré XP Power. Une alimentation de ventilateur auxiliaire de 12 V / 0.6 A est disponible pour les conceptions d'équipement qui utilisent un refroidissement à air forcé.

La série UCH600 porte les approbations de sécurité mondiales pour les applications ITE / industrielles et de soins de santé, y compris CEI60950-1, CEI / EN / UL62368-1 et CEI / EN60601-1 3e édition.

Bel Power Solutions, une société du groupe Bel, propose également des solutions haute densité pour les applications industrielles et médicales. Bel's ACC750 (industriel) et MCC750 Les alimentations (médicales) AC / DC refroidies par convection (sans ventilateur) conviennent aux environnements sensibles au bruit acoustique.

La série ACC / MCC750 fournit jusqu'à 750 W (900 W en crête pendant <10 s) de puissance de sortie régulée sur une large entrée Tension plage de 85–305 VCA dans une seule sortie de 24 VCC ou 48 VCC. La série ACC750 est disponible en deux boîtiers en forme de U de 1.6 pouces de hauteur, avec et sans couvercle de protection, offrant des sorties de secours et des fonctions de protection de 12 et 5 VSB. Ces alimentations peuvent être utilisées dans les écrans vidéo et l'éclairage de divertissement, les moteurs d'éclairage LED, les systèmes de contrôle industriels et les applications laser industrielles.

La série MCC750 est conçue et approuvée selon les normes médicales (EN / CEI 60601-1) pour les équipements médicaux qui nécessitent 2 × degré de protection MOPP et affiche le marquage CE pour la directive européenne basse tension. Ces alimentations médicales conviennent aux équipements de laboratoire et d'analyse, aux scanners à rayons X et CT, aux équipements dentaires et aux dispositifs et applications médicaux.

De plus, la série ACC750 / MCC750 prend en charge la gestion de l'alimentation numérique via le protocole de communication Power Management Bus. Plusieurs unités peuvent être connectées en parallèle pour une redondance N + 1 et / ou une puissance plus élevée, activées avec les fonctions internes OR'ing et de partage de courant.

Une autre alimentation à double usage, ainsi que minuscule, est la série RACM40-K d'alimentations CA / CC de 40 W de Recom, logées dans une empreinte de 1.6 × 3 pouces pour les versions à cadre ouvert et une empreinte de 1.8 × 3.2 pouces. pour les versions en pot. le Série RACM40-K atteint généralement 90% d'efficacité sur une large gamme de lignes et de charges et, malgré sa taille ultra-compacte, fonctionne jusqu'à 60 ° C à pleine charge et jusqu'à 85 ° C avec débit d'air ou déclassement, selon l'entreprise. La pleine charge est également disponible sur la gamme de lignes de 90 à 264 VCA.

Les sorties uniques disponibles sont 5 V, 12 V, 15 V, 18 V, 24 V, 36 V et 48 V, avec une protection complète contre les courts-circuits.circuit, surcharge et surtension. La consommation à vide est inférieure à 0.1 W à 240 V CA.

La série RACM40-K fournit une certification médicale 2 × MOPP jusqu'à une altitude de 4,000 mètres et convient aux applications B et BF. Les autres certifications incluent CEI / EN 62368-1 pour l'audiovisuel / informatique, CEI 61558-1 pour l'industrie, CEI / EN 61010 pour les tests et mesures et CEI / EN 60335 pour les appareils électroménagers. Le filtrage CEM intégré atteint la conformité de «Classe B» avec une bonne marge, a déclaré Recom, et répond aux exigences de la norme médicale CEM CEI / EN 60601-1-2 4e édition.

La marque TDK-Lambda cible les applications médicales et industrielles de classe I et II CUS400M Série d'alimentation CA / CC de TDK Corporation. Évaluée à 400 W avec air forcé, la série peut fournir en continu 250 W, avec des pics allant jusqu'à 400 W pendant 30 minutes lorsqu'elle est refroidie par convection ou par conduction. TDK a déclaré que c'était considérablement plus long que de nombreux produits sur le marché.

Alimentations TDK-Lambda CUS400M de TDK (Source: TDK Corp.)

Ces blocs d'alimentation sont bien adaptés aux applications avec des demandes de pointe occasionnelles, y compris les lits d'hôpitaux, les fauteuils dentaires et d'autres produits à moteur. Les applications vont des soins de santé à domicile, médicaux et dentaires aux équipements de test et de mesure, de diffusion et industriels.

Le CUS400M répond aux EMI conduites et rayonnées de la courbe B dans une construction de classe I ou de classe II (double isolation), sans besoin de filtrage ou de blindage externe. Les blocs d'alimentation acceptent une entrée de 85 à 264 VCA et sont disponibles avec des sorties 12 V, 15 V, 19 V, 24 V, 28 V, 36 V et 48 V. La température ambiante de fonctionnement est de –20 ° C (démarrage –30 ° C) à 70 ° C, déclassant linéairement au-dessus de 50 ° C à 50% de charge.

Le CUS400M offre une isolation entrée-sortie de 4,000 V CA (2 × MOPP), une isolation entrée-terre de 1,500 V CA (1 × MOPP) et une isolation sortie-terre de 1,500 V CA (1 × MOPP) ) pour la compatibilité avec les équipements médicaux classés B et BF. Le courant de fuite est <250 µA et le courant de contact est <100 µA. L'altitude maximale de fonctionnement, de transport et de stockage est de 5,000 XNUMX mètres.

Les certifications de sécurité incluent CEI / EN / ES 60601-1, CEI / EN / UL 62368-1 et CEI / EN / UL 60950-1, avec le marquage CE pour les directives basse tension, CEM et RoHS. Les unités sont également conformes aux normes d'émissions conduites et rayonnées EN 55011-B et EN 55032-B (classes I et II) et aux normes d'immunité EN 61000-3-2 harmoniques, IEC60601-1-2 édition 4 et IEC 61000-4. .

Ces blocs d'alimentation sont logés dans un encombrement standard de 3 × 5 pouces. Ils sont disponibles avec de multiples configurations mécaniques.

Modules de puissance
Pour les applications industrielles et médicales à espace restreint qui nécessitent également une haute efficacité et une conformité en matière de sécurité, plusieurs fabricants d'alimentations proposent des modules. L'une des plus récentes introductions est la série compacte PAA / PAAM de modules d'alimentation encapsulés AC / DC de TT Electronics. La série PAA convient aux applications industrielles, y compris les équipements d'automatisation, les systèmes de charge EV et les stations de consignation de colis, tandis que la série PAAM convient aux appareils médicaux portables, aux postes de travail cliniques mobiles et à d'autres équipements médicaux.

Disponible dans des puissances allant de 5 à 150 W, le AAP les modules encapsulés peuvent être montés sur PCB dans un encombrement compact commençant à 1.1 × 1.5 pouces (8.05 W / po³). Ces petits modules offrent des rendements de conversion allant jusqu'à 89% et sont refroidis par convection à l'air libre.

Les autres caractéristiques comprennent l'isolation entrée-sortie de 4 kVAC, qui assure la sécurité lors de l'interfaçage avec les réseaux SELV en aval, et l'homologation selon CEI 62368-1 et CEI 60335-1 qui rend la série PAA adaptée aux appareils industriels et intelligents pour l'environnement domestique .

Avec des dimensions d'encombrement commençant à 1.1 × 2.1 pouces (9.7 W / in.³), la norme CEI 60601-1 de qualité médicale PAAM Les modules d'alimentation encapsulés sont disponibles en options de 15 à 150 W. Les densités de puissance de certains modèles dépassent 11 W/po³ et maintiennent des efficacités de conversion aussi élevées que 93.5 %. Cela inclut ce que la société prétend être la première puissance encapsulée de 150 W (PAAM150) de l'industrie. module.

La série PAA / PAAM offre des tensions de sortie standard de 3.3 V CC à 48 V CC et fonctionne sur une large plage de températures ambiantes. Ils sont entièrement certifiés conformes à toutes les normes de sécurité et CEM applicables. Certaines options de module PAA et PAAM sont disponibles dans des styles de boîtier à montage sur châssis.

Les modules d'alimentation CA / CC de 75 W de XP Power, qui ciblent les environnements difficiles, y compris les environnements industriels, ITE et IoT, constituent un autre gain d'espace. le ASB75 La série offre une gamme de modules d'alimentation CA / CC demi-brique à profil bas qui ne nécessitent aucun circuit externe pour le fonctionnement ou la conformité CEM.

Ces modules d'alimentation offrent une puissance sans ventilateur avec un refroidissement de la plaque de base pour les applications difficiles ou difficiles. Le refroidissement de la plaque de base permet un fonctionnement dans des enceintes métalliques scellées en utilisant un refroidissement passif à paroi froide pour transférer toute chaleur à l'extérieur de l'équipement, a déclaré la société. Un dissipateur de chaleur en option est également disponible pré-monté ou séparément, permettant aux concepteurs d'utiliser la convection conventionnelle ou le refroidissement à air forcé, le cas échéant.

Les alimentations CA/CC fournissent jusqu'à 75 W de puissance à partir d'une entrée universelle (90 à 264 VCA) et disposent d'un fusible CA intégré, d'un filtre CEM et d'un dispositif de rétention. condensateur qui simplifient l’intégration tout en réduisant l’espace requis pour la solution. Les cinq modèles disponibles dans la série offrent des tensions de sortie unique de 12 V, 15 V, 24 V, 36 V ou 48 V.

Les niveaux d'efficacité aussi élevés que 90% minimisent la génération de chaleur et contribuent à une densité de puissance élevée de 20 W / po³ dans un boîtier demi-brique standard de l'industrie, mesurant 2.28 × 2.40 × 0.67 pouces (57.9 × 61.0 × 17.0 mm) . Avec une consommation de courant à vide de moins de 150 mW de puissance, les modèles ASB75 réduisent considérablement les besoins en énergie de secours des équipements finaux, leur permettant de répondre aux normes d'efficacité actuelles, a déclaré la société.

Les modules d'alimentation CA / CC assurent la conformité CEM sans aucun composant externe requis pour répondre à la norme EN55032 niveau B pour les émissions conduites et rayonnées. Ils offrent également une immunité pour répondre à la norme EN61000-4 et sont conformes à la norme de sécurité UL / EN / IEC62368-1.

Les dispositifs encapsulés fournissent une protection intégrée contre les surchauffes, les surintensités, les surtensions et les courts-circuits de sortie, ce qui protège l'appareil ainsi que toute charge qu'il alimente, a déclaré XP Power.

Alimentations industrielles
Pour les applications industrielles qui nécessitent une protection contre les environnements difficiles, y compris les chocs et les vibrations et les conditions météorologiques difficiles, Calex Manufacturing Company Inc. propose le bloc d'alimentation CA / CC résistant aux intempéries de 250 W. le Série LHC convient aux conditions environnementales sévères grâce à son boîtier robuste et résistant aux intempéries et à sa conception thermique.

La série LHC est logée dans un boîtier robuste et refroidi par air, classé IP67, qui peut fonctionner dans une plage de températures ambiantes de –20 ° C à 50 ° C. L'enceinte est fabriquée à partir d'un boîtier en aluminium extrudé qui est scellé à l'aide d'un matériau thermoconducteur. Le boîtier scellé permet aux blocs d'alimentation de fonctionner dans des environnements contenant des fluides, des produits chimiques, de la poussière et du sable. Les applications incluent les enseignes extérieures, les lignes d'assemblage automatisées et les applications de fabrication.

La série LHC est proposée en tensions de sortie unique fixes de 12 VDC, 24 VDC et 48 VDC avec protection contre les surcharges à courant constant. La conception de l'alimentation électrique comprend une entrée CA universelle avec un PFC actif, permettant à l'alimentation d'atteindre un rendement de pointe de 95%, a déclaré la société.

Les blocs d'alimentation de la série LHC mesurent 6.29 × 3.90 × 2.24 pouces, pour un poids de 3.46 livres, et sont conçus avec un filtre EMI conforme aux normes CISPR et FCC de classe B. Les blocs d'alimentation sont conformes RoHS et certifiés CEI 60950-1.

CUI Inc., une société du groupe Bel, a récemment ajouté trois nouvelles lignes à sa famille VGS d'alimentations CA / CC à sortie unique montées sur châssis, logées dans un boîtier métallique compact. Le robuste VGS-C, VGS-Det VGS-W Les séries offrent des puissances de 35 à 350 W, selon la série, et une plage de températures de fonctionnement de –25 ° C à 70 ° C, la plupart des séries offrant une plage de températures de fonctionnement de –30 ° C à 70 ° C. Les trois séries sont certifiées de sécurité 62368-1 avec une faible consommation d'énergie à vide pour réduire la consommation d'énergie en veille dans les applications industrielles, a déclaré CUI.

Série d'alimentations VGS de CUI (Source: CUI Inc.)

Pour les applications à budget limité, la série VGS-C offre des puissances de 35 à 350 W et supporte des tensions de sortie unique de 5 VDC, 12 VDC, 15 VDC, 24 VDC, 36 VDC et 48 VDC. La série VGS-D offre des puissances de 75 à 320 W; transporte des tensions de 5 VDC, 12 VDC, 15 VDC, 24 VDC et 48 VDC; et comporte une correction active du facteur de puissance et une protection contre la surchauffe. La série VGS-W a une puissance nominale de 35 à 150 W et transporte 5 VDC, 12 VDC, 15 VDC, 24 VDC, 36 VDC et 48 VDC. Les séries VGS-D et VGS-W ont une large plage d'entrée de 305 VCA, et les modèles des trois séries sont réglables en sortie.

La plupart des modèles des trois séries sont refroidis par convection, à l'exception des VGS-350C et VGS-320D de plus grande puissance, qui utilisent un refroidissement à air forcé avec un ventilateur intégré à température contrôlée. Tous les modèles disposent d'une interface à bornes à vis et offrent une protection contre les courts-circuits, les surintensités et les surtensions. Des options de cache-bornes et de revêtement conforme sont disponibles

Les séries VGS-C, VGS-D et VGS-W sont conformes aux exigences système CEI / EN 61558, CEI / EN 60335 et GB 4943. Les unités sont également conformes aux émissions rayonnées / conduites de classe B 55032 et respectent les harmoniques 61000-3-2 et l'immunité 61000-4-3.

Alimentations médicales
N2Power a élargi son portefeuille d'alimentation électrique de qualité médicale avec l'introduction du Alimentations 40 W ML40 et 65 W ML65 pour les dispositifs médicaux. Les deux séries répondent aux dernières certifications médicales UL / EN 60601. Ils sont classés 2 × MOPP, une norme de sécurité qui protège les patients des chocs en exigeant que les appareils disposent de deux moyens de protection redondants offrant une isolation jusqu'à 4,000 VCA, a déclaré la société.

Les deux modèles offrent une efficacité énergétique allant jusqu'à 93.5%, ce qui permet d'éviter le gaspillage de chaleur et réduit le besoin de ventilateurs de refroidissement, ce qui les rend particulièrement adaptés aux applications telles que les ventilateurs médicaux. Ils offrent également une faible consommation d'énergie en veille.

Les deux séries sont mécaniquement compatibles entre elles ainsi qu'avec le bloc d'alimentation ML100 de 2 W, 3 × 100 pouces, plus grand de la société. Comme tous les blocs d'alimentation médicaux de N2Power, les ML40 et ML65 peuvent être personnalisés selon les spécifications du client sans nécessiter de recertification tant qu'il n'y a pas de changement de composant de sécurité critique UL.

Les séries ML40 et ML60 mesurent 6 po.3 et offrent des densités de puissance de plus de 6 W / po.3 et plus de 10 W / po.3, respectivement. Grâce à leur petite taille, ils peuvent être intégrés dans des équipements mobiles à espace restreint. Ils sont disponibles dans plusieurs configurations de châssis, y compris à cadre ouvert, à cadre en U, fermé et rail DIN, ce qui simplifie encore davantage l'intégration, a déclaré la société.

Cosel Co., Ltd. a récemment introduit le PJMA600F 600 W et par PJMA1,000F 1000 W Alimentations CA / CC avec une plage d'entrée universelle de 85 à 264 V CA. Les alimentations sont disponibles en quatre tensions de sortie de 12 VDC, 24 VDC, 36 VDC et 48 VDC.

Série d'alimentations PJMA de Cosel (Source: Cosel Co. Ltd.)

Conçue pour les applications médicales, l'isolation entrée-sortie de la série PJMA est conforme à 2 × MOPP, entrée-terre avec 1 × MOPP et sortie-terre avec 1 × MOPP. Les unités sont approuvées conformément aux normes ANSI / AAMI ES60601-1 et EN60601-1 3e édition.

La série PJMA offre un rendement typique de 88% en ligne haute et présente une faible consommation d'énergie à vide. Les alimentations comprennent des circuits de limitation du courant d'appel, une protection contre les surintensités et les surtensions et une protection thermique. La plage de températures de fonctionnement va de –20 ° C à 70 ° C.

Quatre tensions de sortie unique sont disponibles en standard dans chaque unité. Pour le PJMA600F, les tensions de sortie sont 12 V / 50 A, 24 V / 25 A, 36 V / 16.7 A et 48 V / 12.5 A. Les tensions de sortie pour le PJMA1000F sont 12 V / 84 A, 24 V / 42 A , 36 V / 28 A et 48 V / 21 A. La tension de sortie peut être réglée à l'aide du potentiomètre intégré.

Lors des tests d'émissions effectués, la série PJMA est conforme aux normes FCC-B, CISPR11-B, CISPR32-B, EN55011-B, EN55032-B et VCCI-B. Pour les applications nécessitant des niveaux d'émission inférieurs, un filtre supplémentaire de type Cosel NAC peut être fourni (NAC-16-472 pour le PJMA600F et NAC-20-472 pour le PJMA1000F). Ils sont conformes aux directives EU RoHS, REACH et basse tension.

La série PJMA est construite dans un boîtier fermé en acier galvanisé avec des ventilateurs montés à l'arrière (un pour le 600-W et deux pour le 1,000-W). Le PJMA600F mesure 120 × 61 × 215 mm (4.72 × 2.40 × 8.46 pouces) (L × H × P), avec un poids de 2.0 kg max. Le PJMA1000F mesure 150 × 61 × 240 (5.91 × 2.40 × 9.45 pouces) (L × H × P) et pèse 2.8 kg max.