10 ספקי החשמל המובילים של AC / DC ביישומים תעשייתיים ורפואיים

עדכון: 21 במאי 2021

הביקוש גובר לאספקת חשמל AC / DC בשוק הציוד הרפואי והתעשייתי. מעצבי OEM לא רק דורשים ספקי כוח בעלי אישורי בטיחות ויכולים לפעול בסביבות קשות, אלא עליהם לספק צפיפות הספק ויעילות גבוהים יותר. בנוסף, קירור, גודל והתקנה קלה חשובים ביישומים אלה. רבים מהעיצובים האחרונים של ספקי כוח AC / DC עונים על אחד או יותר מהאתגרים הללו.

במקרים רבים הדרישות לאספקת חשמל AC / DC ביישומים רפואיים ותעשייתיים חופפות, ומאפשרות להשתמש בהם בשני היישומים. דוגמה טובה היא של XP Power סדרת UCH600 של ספקי כוח AC / DC מקוררים להסעה. ספקי כוח אלה מספקים כוח בעומס מלא במגוון תנאים ללא צורך בקירור נוסף. ספק הכוח הקומפקטי במיוחד מודד 600 × 8.0 × 5.0 אינץ ', ומספק צפיפות הספק של 1.57 ואט / אינץ'.3 והתקנה קלה הודות לבניית ערוץ ה- U ולפרופיל הנמוך.

ספקי כוח UCH600 של XP Power (מקור: XP Power)

ניתן להשתמש בספקי כוח אלה במכשירים רפואיים, כמו גם בכאלה הדורשים הגנה על מטופלים המרחפים את הגוף (BF), אשר צריכים לפעול בשקט. הם יכולים לשמש גם ביישומי ITE או אלקטרוניקה תעשייתית בסביבות שבהן חדירת עפר תוחמר בגלל קירור אוויר מאולץ או כאשר בעיות רעש נשמעות ואמינות המאוורר הופכות את קירור האוויר הכפוי לבלתי מעשי, אמר XP Power.

ספקי הכוח מציעים יעילות גבוהה עד 95%, מה שמבטיח שהמכשירים יכולים לספק את הספק הדירוג המלא שלהם של 600 וואט בטמפרטורות הסביבה עד 50 מעלות צלזיוס, אפילו בקלט קו נמוך. ב -70 מעלות צלזיוס, ניתן להשיג כוח מלא של 300 וואט, שאינו מצריך קירור אוויר מאולץ, אמר XP Power. אספקת מאוורר עזר 12-V / 0.6-A זמינה עבור עיצובי ציוד המשתמשים בקירור אוויר מאולץ כלשהו.

סדרת UCH600 כוללת אישורי בטיחות עולמיים ליישומי ITE / תעשייה ובריאות, כולל IEC60950-1, IEC / EN / UL62368-1 ו- IEC / EN60601-1 מהדורה 3.

כמו כן מציעה פתרונות בצפיפות גבוהה ליישומים תעשייתיים ורפואיים היא Bel Power Solutions, חברת קבוצת Bel. של בל ACC750 (תעשייתי) ו MCC750 ספקי כוח מקוררים (רפואיים) עם AC / DC (ללא מאוורר) מתאימים לסביבות הרגישות לרעש אקוסטי.

סדרת ACC / MCC750 מספקת עד 750 וואט (שיא 900 וולט <10 שניות) של הספק יציאה מוסדר על פני כניסה רחבה מתח טווח של 85–305 וולט בהספק יחיד של 24 וולט או 48 וולט. סדרת ACC750 מגיעה בשתי חבילות בגודל 1.6 אינץ 'U, עם כיסוי מגן וללא כיסוי מגן, ומציעה יציאות המתנה 12 ו- 5 VSB ותכונות הגנה. ניתן להשתמש בספקי כוח אלה בתצוגת קיר וידאו ותאורת בידור, מנועי תאורת לד, מערכות בקרה תעשייתיות ויישומי לייזר תעשייתיים.

סדרת MCC750 תוכננה ואושרה בתקנים רפואיים (EN / IEC 60601-1) עבור ציוד רפואי הדורש 2 × דרגת הגנה על MOPP ומציגה את תו CE להנחיית המתח הנמוך באירופה. ספקי כוח רפואיים אלה מתאימים לציוד מעבדה וניתוח, סריקות רנטגן ו- CT, ציוד שיניים ומכשירים ויישומים רפואיים.

בנוסף, סדרת ACC750 / MCC750 תומכת בניהול כוח דיגיטלי באמצעות פרוטוקול התקשורת Power Management Bus. ניתן לחבר מספר יחידות במקביל לצורך יתירות N + 1 ו / או הספק גבוה יותר, המאפשרים באמצעות פונקציות OR'ing פנימיות ושיתוף זרם.

ספק כוח נוסף כפול, כמו גם זעיר, הוא סדרת RACM40-K של Recom של ספקי כוח AC / DC 40 וואט, השוכנים בטביעת רגל בגודל 1.6 × 3 אינץ 'לגרסאות מסגרת פתוחה וטביעת רגל בגודל 1.8 × 3.2 אינץ'. לגרסאות בעציץ. ה סדרת RACM40-K בדרך כלל משיגה יעילות של 90% על פני קו רחב וטווח עומסים, ולמרות הגודל הקומפקטי במיוחד, היא פועלת עד 60 מעלות צלזיוס בעומס מלא ועד 85 מעלות צלזיוס עם זרימת אוויר או ירידה, על פי החברה. עומס מלא זמין גם בטווח הקווים של 90-264 וולט.

יציאות יחיד זמינות הן 5 וולט, 12 וולט, 15 וולט, 18 וולט, 24 וולט, 36 וולט ו -48 וולט, עם הגנה מלאה מפני קצרמעגל, עומס יתר, ומתח יתר. צריכת העומס אינה עומדת על פחות מ- 0.1 ואט ב- 240 וולט.

סדרת RACM40-K מספקת הסמכה רפואית 2 × MOPP עד לגובה 4,000 מטר ומתאימה ליישומי B ו- BF. אישורים אחרים כוללים IEC / EN 62368-1 לאודיו-ויזואלי / IT, IEC 61558-1 לתעשייה, IEC / EN 61010 לבדיקה ומדידה ו- IEC / EN 60335 למכשירים ביתיים. סינון EMC מובנה משיג תאימות "Class B" עם מרווח טוב, אמר Recom, ועומד בדרישות תקן EMC הרפואי IEC / EN 60601-1-2 מהדורה 4.

מיקוד יישומים רפואיים ותעשייתיים בכיתה I ו- II הוא המותג TDK-Lambda CUS400M סדרת אספקת חשמל AC / DC מבית TDK Corporation. הסדרה מדורגת על 400 ואט עם אוויר מאולץ, ומספקת ברציפות 250 ואט, עם פסגות של עד 400 ואט למשך 30 דקות בעת קירור הסעה או הולכה. TDK אמרה כי זה ארוך בהרבה ממוצרים רבים בשוק.

ספקי כוח TDK-Lambda CUS400M של TDK (מקור: TDK Corp.)

ספקי כוח אלה מתאימים היטב ליישומים עם דרישות שיא מזדמנות, כולל מיטות אשפוז, כסאות שיניים ומוצרים אחרים המונעים על ידי מנוע. היישומים נעים בין שירותי בריאות ביתיים, רפואיים ושיניים ועד בדיקה ומדידה, שידור וציוד תעשייתי.

ה- CUS400M פוגש את עקומת B המנוהלת ומקרינה את ה- EMI במבנה Class I או Class II (מבודד כפול), ללא צורך בסינון חיצוני או במיגון. ספקי הכוח מקבלים קלט של 85 עד 264 וולט, והם זמינים עם יציאות 12 וולט, 15 וולט, 19 וולט, 24 וולט, 28 וולט, 36 וולט ו 48 וולט. טמפרטורת הסביבה ההפעלה היא –20 ° C (התחלה של –30 ° C) עד 70 ° C, וירידה ליניארית מעל 50 ° C עד 50% עומס.

CUS400M מציע בידוד קלט לפלט של 4,000 VAC (2 × MOPP), בידוד קלט לקרקע של 1,500 VAC (1 × MOPP) ובידוד פלט לקרקע של 1,500 VAC (1 × MOPP ) להתאמה בציוד רפואי מדורג B ו- BF. זרם הדליפה הוא <250 µA וזרם המגע הוא <100 µA. גובה ההפעלה, התחבורה והאחסון המרבי הוא 5,000 מטר.

אישורי בטיחות כוללים IEC / EN / ES 60601-1, IEC / EN / UL 62368-1 ו- IEC / EN / UL 60950-1, עם סימון CE להוראות המתח הנמוך, EMC ו- RoHS. היחידות תואמות גם את פליטות ה- EN 55011-B ו- EN 55032-B המתבצעות ומוקרנות (Class I ו- II) ועומדות בתקני החסינות EN 61000-3-2, IEC60601-1-2 Edition 4 ו- IEC 61000-4 .

ספקי כוח אלה ממוקמים בטביעת רגל של 3 × 5 אינץ 'בתעשייה. הם זמינים עם מספר תצורות מכניות.

מודולי כוח
ליישומים תעשייתיים ורפואיים מוגבלים בחלל הדורשים גם יעילות גבוהה ותאימות בטיחות, כמה יצרני ספקי כוח מציעים מודולים. אחת ההקדמות העדכניות ביותר היא סדרת ה- PAA / PAAM הקומפקטית של TT Electronics של מודולי חשמל מקופלים ב- AC / DC. סדרת PAA מתאימה ליישומים תעשייתיים הכוללים ציוד אוטומציה, מערכות טעינה של EV ותחנות לוקרים לחבילות, ואילו סדרת PAAM מתאימה למכשירים רפואיים ניידים, לתחנות עבודה קליניות ניידות ולציוד רפואי אחר.

זמין בדירוגי הספק שנע בין 5 ל -150 וואט AAP מודולים מקופלים ניתנים להרכבה על גבי PCB בטביעת רגל קומפקטית החל מ- 1.1 × 1.5 אינץ '(8.05 W / in.³). מודולים קטנים אלה מציעים יעילות המרה של עד 89% והם מקוררים באוויר חופשי.

תכונות אחרות כוללות בידוד קלט-פלט של 4 kVAC, המספק בטיחות בעת ממשק לרשתות SELV במורד הזרם, ואישור ל- IEC 62368-1 ו- IEC 60335-1 שהופך את סדרת PAA למתאמת למכשירים תעשייתיים וחכמים לסביבה הביתית. .

עם מידות טביעת רגל החל מ- 1.1 × 2.1 אינץ '(9.7 W / in.³), ה- IEC 60601-1 מאושר בכיתה רפואית פאם מודולי הספק מכוסים זמינים באפשרויות של 15 עד 150 וולט. צפיפות ההספק בדגמים מסוימים עולה על 11 W/in.³ ושומרות על יעילות המרה של עד 93.5%. זה כולל את מה שהחברה טוענת שהוא הספק הראשון בתעשייה 150-W (PAAM150) מודול.

סדרת PAA / PAAM מציעה מתח יציאה סטנדרטי מ- 3.3 VDC ל- 48 VDC ופועלת במגוון רחב של טמפרטורות סביבה. הם מאושרים באופן מלא לכל תקני הבטיחות וה- EMC החלים. חלק מהאפשרויות של מודולי PAA ו- PAAM זמינות בסגנונות חבילה להרכבה.

חוסך מקום נוסף הוא מודולי אספקת החשמל AC / DC של 75 וולט של XP Power, המתמקדים בסביבות קשות, כולל תעשייה, ITE ו- IoT. ה ASB75 הסדרה מציעה מגוון של מודולי אספקת חשמל AC / DC בעלי פרופיל נמוך וחצי לבנים, אשר אינם דורשים מעגלים חיצוניים לצורך הפעלה או תאימות EMC.

אלה מודולי אספקת חשמל מציעים כוח ללא מאוורר עם קירור בסיסי ליישומים קשים או קשוחים. החברה אומרת כי קירור הבסיס מאפשר הפעלה במתחמי מתכת אטומים באמצעות קירור פסיבי בקירות קרים כדי להעביר כל חום אל מחוץ לציוד. גוף קירור אופציונלי זמין גם מותקן מראש או בנפרד, מה שמאפשר למעצבים להשתמש בהסעה קונבנציונאלית או קירור אוויר מאולץ כאשר הדבר מעדיף.

ספקי הכוח AC/DC מספקים עד 75 וואט של הספק מכניסה אוניברסלית (90- עד 264-VAC) וכוללים נתיך AC אינטגרלי, מסנן EMC והחזקה קבל המפשטות את האינטגרציה תוך צמצום השטח הנדרש לפתרון. חמשת הדגמים הזמינים בסדרה מציעים מתחי יציאה בודדים של 12 וולט, 15 וולט, 24 וולט, 36 וולט או 48 וולט.

רמות היעילות של עד 90% ממזערות את ייצור החום ותורמות לצפיפות הספק גבוהה של 20 וואט / אינץ 'בחבילה לבנה למחצה סטנדרטית, בגודל 2.28 × 2.40 × 0.67 אינץ' (57.9 × 61.0 × 17.0 מ"מ) . החברה מציירת באופן משמעותי את צריכת הזרם ללא עומס של פחות מ -150 מגה-ווט, דגמי ASB75 מפחיתים באופן משמעותי את צרכי ההמתנה של ציוד קצה.

מודולי אספקת החשמל AC / DC מספקים תאימות ל- EMC ללא רכיבים חיצוניים הנדרשים לעמידה ברמת B EN55032 לפליטה מתבצעת ומוקרנת. הם גם מספקים חסינות לעמידה ב- EN61000-4 ועומדים בתקן בטיחות UL / EN / IEC62368-1.

המכשירים המקופלים מספקים הגנה מובנית לטמפרטורת יתר, זרם יתר, מתח יתר וקצר במוצא, המגנה על המכשיר כמו גם על כל עומס שהוא מפעיל, אמר XP Power.

ספקי כוח תעשייתיים
עבור יישומים תעשייתיים הדורשים הגנה מפני סביבות קשות, כולל הלם ורעידות ותנאי מזג אוויר תובעניים, חברת Calex Manufacturing Inc. מציעה ספק כוח AC / DC עמיד למים בגודל 250 ואט. ה סדרת LHC מתאים לתנאי סביבה קשים בזכות המתחם המחוספס ועמיד בפני מזג האוויר ועיצובו התרמי.

סדרת LHC שוכנת במארז מקורר אוויר, מחוספס IP67, שיכול לפעול בטמפרטורת סביבה של –20 ° C עד 50 ° C. המארז מיוצר ממארז אלומיניום מחולץ הנאטם באמצעות חומר מוליך תרמית. המתחם האטום מאפשר לספקי הכוח לפעול בסביבות בהן יש נוזלים, כימיקלים, אבק וחול. היישומים כוללים שלטי חוץ, קווי הרכבה אוטומטיים ויישומי ייצור.

סדרת LHC מוצעת במתח קבוע של יציאה יחידה של 12 VDC, 24 VDC ו- 48 VDC עם הגנה מפני עומס יתר זרם קבוע. החברה מסרה כי תכנון אספקת החשמל כולל קלט AC אוניברסלי עם PFC פעיל, המאפשר לספק להגיע ליעילות שיא של 95%.

ספקי הכוח מסדרת LHC מודדים 6.29 × 3.90 × 2.24 אינץ ', במשקל של 3.46 פאונד, ומעוצבים עם פילטר EMI העומד בתקני CISPR ו- FCC מסוג B. ספקי הכוח תואמים RoHS ומאושרים על ידי חברת החשמל 60950-1.

חברת CUI Inc., חברה בקבוצת בל, הוסיפה לאחרונה שלושה קווים חדשים למשפחת VGS של ספקי כוח AC / DC המותקנים במארז ויציאה יחידה, הממוקמים במקרה מתכתי קומפקטי. המחוספס VGS-C, VGS-D, ו VGS-W סדרות מציעות דירוגי הספק בין 35 ל -350 ואט, תלוי בסדרה, וטווח טמפרטורות פעולה של –25 ° C עד 70 ° C, כאשר רוב הסדרות מציעות טמפרטורת הפעלה של –30 ° C עד 70 ° C. כל שלוש הסדרות מאושרות על בטיחות 62368-1 עם צריכת חשמל נמוכה ללא עומס להפחתת צריכת החשמל במצב המתנה ביישומים תעשייתיים, אמר CUI.

סדרת ספקי הכוח VGS של CUI (מקור: CUI Inc.)

עבור יישומים מוגבלים בתקציב, סדרת VGS-C מציעה דירוגי הספק בין 35 ל 350 וואט ונושאת מתח יציאה יחידה של 5 וולט, 12 וולט, 15 וולט, 24 וולט, 36 וולט ו 48 וולט. סדרת VGS-D מציעה דירוגי הספק בין 75 ל -320 וואט; נושאת מתח מ- 5 VDC, 12 VDC, 15 VDC, 24 VDC ו- 48 VDC; וכולל תיקון מקדם כוח פעיל והגנה על טמפרטורה יתר. סדרת VGS-W מדורגת בין 35 ל -150 וואט והיא נושאת 5 VDC, 12 VDC, 15 VDC, 24 VDC, 36 VDC ו- 48 VDC. לסדרות VGS-D ו- VGS-W יש טווח כניסה רחב של 305 VAC, והדגמים בכל שלוש הסדרות ניתנים לכוונון פלט.

מרבית הדגמים בשלוש הסדרות מקוררים בהסעה, למעט ה- VGS-350C וה- VGS-320D בעלי הספק גבוה יותר, המשתמשים בקירור אוויר מאולץ עם מאוורר מבוקר טמפרטורה מובנה. כל הדגמים כוללים ממשק מסוף בורג ומספקים הגנה על קצר, זרם יתר ומתח יתר. קיימות אפשרויות כיסוי מסוף וציפוי קונפורמי.

סדרות VGS-C, VGS-D ו- VGS-W עומדות בדרישות המערכת של IEC / EN 61558, IEC / EN 60335 ו- GB 4943. היחידות תואמות גם לפליטות 55032 מסוג B שהוקרן / מתנהלות ועומדות בהרמוניות 61000-3-2 ובחסינות 61000-4-3.

ספקי כוח רפואיים
חברת N2Power הרחיבה את תיק הספקים הרפואי שלה עם כניסתה ספקי כוח ML40 40-W ו- 65-W ML65 למכשירים רפואיים. שתי הסדרות עומדות באישורים הרפואיים האחרונים של UL / EN 60601. החברה מדורגת כ -2 × MOPP, תקן בטיחות המגן על חולים מפני זעזועים על ידי דרישה למכשירים שיש להם אמצעי הגנה מיותרים המספקים בידוד של עד 4,000 וולט.

שני הדגמים מציעים יעילות הספק של עד 93.5%, מה שמסייע במניעת בזבוז חום ומפחית את הצורך במאווררי קירור, מה שהופך אותם למתאימים במיוחד ליישומים כמו מאווררים רפואיים. הם מציעים גם צריכת חשמל נמוכה בהמתנה.

שתי הסדרות תואמות מכנית זו לזו כמו גם עם ספק כוח ML100 גדול יותר בגודל 2 וואט ו -3 × 100 אינץ '. כמו כל יחידות החשמל הרפואיות של N2Power, ניתן להתאים את ה- ML40 וה- ML65 למפרט הלקוח מבלי לדרוש אישור מחדש כל עוד אין שינויים ברכיב הבטיחותי UL.

סדרת ML40 ו- ML60 נמדדת 6 אינץ '.3 ומציעים צפיפות הספק של מעל 6 וואט / אינץ '.3 ומעל 10 W / in.3, בהתאמה. בזכות גודלם הקטן הם יכולים להשתלב בציוד נייד מוגבל בחלל. החברה זמינה במספר תצורות שלדה, כולל מסגרת פתוחה, מסגרת U, סגורה ומסילת DIN.

חברת Cosel Co. בע"מ הציגה לאחרונה את 600 וואט PJMA600F ו 1,000 וואט PJMA1000F ספקי כוח AC / DC עם טווח כניסה אוניברסלי של 85 עד 264 וולט. ספקי הכוח זמינים בארבעה מתח יציאה של 12 VDC, 24 VDC, 36 VDC ו- 48 VDC.

סדרת ספקי הכוח PJMA של קוסל (מקור: Cosel Co. Ltd.)

תוכנן עבור יישומים רפואיים, בידוד הקלט-פלט של סדרת PJMA תואם 2 × MOPP, קלט-לקרקע עם 1 × MOPP, ופלט-לקרקע עם 1 × MOPP. היחידות מאושרות בהתאם ל- ANSI / AAMI ES60601-1 ו- EN60601-1 מהדורה 3.

סדרת PJMA מציעה יעילות אופיינית של 88% בקו גבוה וכוללת צריכת חשמל נמוכה ללא עומס. ספקי הכוח כוללים מעגלי הגבלת זרם זרם הגנה, זרם יתר ומתח יתר והגנה תרמית. טווח הטמפרטורות לפעולה הוא -20-70 מעלות צלזיוס.

ארבעה מתח יציאה יחידה זמינים כסטנדרט בכל יחידה. עבור PJMA600F, מתח המוצא הוא 12 V / 50 A, 24 V / 25 A, 36 V / 16.7 A ו- 48 V / 12.5 A. מתח יציאה עבור PJMA1000F הם 12 V / 84 A, 24 V / 42 A , 36 V / 28 A ו- 48 V / 21 A. ניתן לכוונן את מתח המוצא באמצעות הפוטנציומטר המובנה.

בבדיקות פליטה שנערכו, סדרת PJMA תואמת את ה- FCC-B, CISPR11-B, CISPR32-B, EN55011-B, EN55032-B ו- VCCI-B. ליישומים הדורשים רמות פליטה נמוכות יותר, ניתן לספק מסנן נוסף מסוג NAC מסוג Cosel (NAC-16-472 עבור PJMA600F ו- NAC-20-472 עבור PJMA1000F). הם תואמים להוראות ה- RoHS, REACH והמתח הנמוך של האיחוד האירופי.

סדרת PJMA בנויה בקופסת פלדה מגולוונת סגורה עם מאווררים המותקנים בצד האחורי (אחד עבור 600-W ושניים עבור 1,000-W). מדד ה- PJMA600F הוא 120 × 61 × 215 מ"מ (4.72 × 2.40 × 8.46 אינץ ') (W × H × D), עם משקל של 2.0 ק"ג מקסימום. ה- PJMA1000F מודד 150 × 61 × 240 (5.91 × 2.40 × 9.45 אינץ ') (W × H × D) ומשקלו 2.8 ק"ג מקסימום.