Top 10 AC / DC-voedingen in industriële en medische toepassingen

Update: 21 mei 2021

De vraag naar AC / DC-voedingen stijgt in de markten voor medische en industriële apparatuur. OEM-ontwerpers hebben niet alleen voedingen nodig die over veiligheidsgoedkeuringen beschikken en in ruwe omgevingen kunnen werken, maar ze moeten ook een hogere vermogensdichtheid en efficiëntie bieden. Bovendien zijn koeling, grootte en eenvoudige installatie van belang bij deze toepassingen. Veel van de nieuwste ontwerpen voor AC / DC-voedingen pakken een of meer van deze uitdagingen aan.

In veel gevallen overlappen de vereisten voor AC / DC-voedingen in medische en industriële toepassingen elkaar, waardoor ze in beide toepassingen kunnen worden gebruikt. Een goed voorbeeld is XP Power UCH600-reeks Convectie-gekoelde, 600 W AC / DC voedingen. Deze voedingen leveren vollastvermogen onder verschillende omstandigheden zonder dat er extra koeling nodig is. De ultracompacte voeding meet 8.0 x 5.0 x 1.57 inch en levert een vermogensdichtheid van 9.5 W / in.3 en eenvoudige installatie dankzij de U-vormige constructie en het lage profiel.

UCH600-voedingen van XP Power (Bron: XP Power)

Deze voedingen kunnen worden gebruikt in medische apparaten, maar ook in apparaten die lichaamsbeweging (BF) patiëntbescherming nodig hebben en die stil moeten werken. Ze kunnen ook worden gebruikt in ITE- of industriële elektronicatoepassingen in omgevingen waar het binnendringen van vuil zou worden verergerd door geforceerde luchtkoeling of waar hoorbare geluiden en ventilatorbetrouwbaarheidsproblemen geforceerde luchtkoeling onpraktisch maken, zei XP Power.

De voedingen bieden een hoog rendement tot 95%, wat ervoor zorgt dat de apparaten hun volledige nominale vermogen van 600 W kunnen leveren bij omgevingstemperaturen tot 50 ° C, zelfs bij een lage lijningang. Bij 70 ° C is er maar liefst 300 W aan vermogen beschikbaar, waarvoor geen geforceerde luchtkoeling nodig is, aldus XP Power. Een hulpventilatorvoeding van 12 V / 0.6 A is beschikbaar voor apparatuurontwerpen die geforceerde luchtkoeling gebruiken.

De UCH600-serie heeft wereldwijde veiligheidsgoedkeuringen voor ITE / industriële en gezondheidszorgtoepassingen, waaronder IEC60950-1, IEC / EN / UL62368-1 en IEC / EN60601-1 3e editie.

Bel Power Solutions, een bedrijf van de Bel-groep, biedt ook oplossingen met een hoge dichtheid voor industriële en medische toepassingen. Bel's ACC750 (industrieel) en MCC750 (medische) AC / DC convectie-gekoelde (zonder ventilator) voedingen zijn geschikt voor omgevingen die gevoelig zijn voor akoestische ruis.

De ACC / MCC750-serie biedt tot 750 W (900 W piek gedurende <10 s) gereguleerd uitgangsvermogen over een brede ingang spanning bereik van 85–305 VAC in een enkele uitgang van 24 VDC of 48 VDC. De ACC750-serie wordt geleverd in twee U-vormige pakketten van 1.6 inch hoog, met en zonder beschermkap, met 12 en 5 VSB stand-by uitgangen en beveiligingsfuncties. Deze voedingen kunnen worden gebruikt in videowanddisplays en entertainmentverlichting, LED-verlichtingsmotoren, industriële besturingssystemen en industriële lasertoepassingen.

De MCC750-serie is ontworpen en goedgekeurd volgens medische normen (EN / IEC 60601-1) voor medische apparatuur die 2 × MOPP-beschermingsklasse vereist en is voorzien van de CE-markering voor de Europese laagspanningsrichtlijn. Deze medische voedingen zijn geschikt voor laboratorium- en analyseapparatuur, röntgen- en CT-scanners, tandheelkundige apparatuur en medische apparaten en toepassingen.

Bovendien ondersteunt de ACC750 / MCC750-serie digitaal energiebeheer via het Power Management Bus-communicatieprotocol. Meerdere units kunnen parallel worden aangesloten voor N + 1-redundantie en / of hoger vermogen, mogelijk gemaakt met de interne OR'ing- en current-sharing-functies.

Een andere dubbele, maar ook kleine voeding is Recom's RACM40-K-serie van 40 W AC / DC-voedingen, gehuisvest in een voetafdruk van 1.6 x 3 inch voor open-frame-versies en een voetafdruk van 1.8 x 3.2 inch voor ingemaakte versies. De RACM40-K-reeks bereikt doorgaans een efficiëntie van 90% over een breed lijn- en belastingsbereik en werkt, ondanks het ultracompacte formaat, tot 60 ° C bij volledige belasting en tot 85 ° C met luchtstroom of reductie, aldus het bedrijf. Volledige belasting is ook beschikbaar voor het lijnbereik van 90–264 VAC.

Enkele beschikbare uitgangen zijn 5 V, 12 V, 15 V, 18 V, 24 V, 36 V en 48 V, met volledige bescherming tegen kortsluiting.circuit, overbelasting en overspanning. Het onbelaste verbruik is lager dan 0.1 W bij 240 VAC.

De RACM40-K-serie biedt 2 × MOPP medische certificering tot een hoogte van 4,000 meter en is geschikt voor B- en BF-toepassingen. Andere certificeringen zijn onder meer IEC / EN 62368-1 voor audiovisueel / IT, IEC 61558-1 voor industrieel, IEC / EN 61010 voor testen en meten, en IEC / EN 60335 voor huishoudelijke apparaten. Ingebouwde EMC-filtering behaalt “Klasse B” -conformiteit met een goede marge, zei Recom, en voldoet aan de vereisten van medische EMC-norm IEC / EN 60601-1-2 4e editie.

Gericht op medische en industriële toepassingen van klasse I en II is het merk TDK-Lambda CUS400M AC / DC-voedingsreeks van TDK Corporation. Met een vermogen van 400 W met geforceerde lucht, kan de serie continu 250 W leveren, met pieken tot 400 W gedurende 30 minuten bij convectie- of geleidingskoeling. TDK zei dat dit aanzienlijk langer is dan veel producten op de markt.

TDK's TDK-Lambda CUS400M voedingen (Bron: TDK Corp.)

Deze voedingen zijn zeer geschikt voor toepassingen met incidentele piekbehoeften, waaronder ziekenhuisbedden, tandartsstoelen en andere motoraangedreven producten. Toepassingen variëren van thuiszorg, medische en tandheelkundige apparatuur tot test- en meetapparatuur, uitzendingen en industriële apparatuur.

De CUS400M voldoet aan curve B geleide en uitgestraalde EMI in een klasse I of klasse II (dubbel geïsoleerde) constructie, zonder dat externe filtering of afscherming nodig is. De voedingen accepteren een ingang van 85 tot 264 VAC en zijn verkrijgbaar met uitgangen van 12 V, 15 V, 19 V, 24 V, 28 V, 36 V en 48 V. De omgevingstemperatuur bij gebruik is –20 ° C (–30 ° C opstarten) tot 70 ° C, lineair afnemend boven 50 ° C tot 50% belasting.

De CUS400M biedt een input-naar-output-isolatie van 4,000 VAC (2 × MOPP), een input-naar-aarde-isolatie van 1,500 VAC (1 × MOPP) en een output-naar-aarde-isolatie van 1,500 VAC (1 × MOPP). ) voor geschiktheid in medische apparatuur met B- en BF-classificatie. De lekstroom is <250 µA en de aanraakstroom is <100 µA. De maximale hoogte voor gebruik, transport en opslag is 5,000 meter.

Veiligheidscertificeringen omvatten IEC / EN / ES 60601-1, IEC / EN / UL 62368-1 en IEC / EN / UL 60950-1, met CE-markering voor de laagspannings-, EMC- en RoHS-richtlijnen. De units voldoen ook aan EN 55011-B en EN 55032-B geleide en uitgestraalde emissies (Klasse I en II) en voldoen aan de EN 61000-3-2 harmonischen, IEC60601-1-2 editie 4 en IEC 61000-4 immuniteitsnormen .

Deze voedingen zijn ondergebracht in een industriestandaard 3 × 5-inch footprint. Ze zijn verkrijgbaar met meerdere mechanische configuraties.

Vermogensmodules
Voor industriële en medische toepassingen met beperkte ruimte die ook een hoog rendement en veiligheidsconformiteit vereisen, bieden verschillende fabrikanten van voedingen modules aan. Een van de meest recente introducties is de compacte PAA / PAAM-serie AC / DC-ingekapselde voedingsmodules van TT Electronics. De PAA-serie is geschikt voor industriële toepassingen, waaronder automatiseringsapparatuur, laadsystemen voor elektrische voertuigen en pakjesautomaten, terwijl de PAAM-serie geschikt is voor draagbare medische apparaten, mobiele klinische werkstations en andere medische apparatuur.

Verkrijgbaar in vermogens van 5 tot 150 W, de PAA ingekapselde modules kunnen op een printplaat worden gemonteerd in een compacte footprint vanaf 1.1 × 1.5 inch (8.05 W / in.³). Deze kleine modules bieden omzettingsrendementen tot 89% en worden gekoeld door convectie in de vrije lucht.

Andere kenmerken zijn onder meer 4 kVAC input-naar-output-isolatie, die veiligheid biedt bij aansluiting op downstream SELV-netwerken, en goedkeuring volgens IEC 62368-1 en IEC 60335-1, waardoor de PAA-serie geschikt is voor industriële en slimme apparaten voor thuisgebruik. .

Met afmetingen vanaf 1.1 × 2.1 inch (9.7 W / in.³), de IEC 60601-1-goedgekeurde medische kwaliteit PAAM ingekapselde voedingsmodules zijn verkrijgbaar in opties van 15 tot 150 W. De vermogensdichtheid in sommige modellen bedraagt ​​meer dan 11 W/in.³ en handhaaft een conversie-efficiëntie van wel 93.5%. Dit omvat wat het bedrijf beweert de eerste ingekapselde stroom van 150 W (PAAM150) in de sector te zijn module.

De PAA / PAAM-serie biedt standaard uitgangsspanningen van 3.3 VDC tot 48 VDC en werkt bij een breed scala aan omgevingstemperaturen. Ze zijn volledig gecertificeerd volgens alle toepasselijke veiligheids- en EMC-normen. Sommige PAA- en PAAM-moduleopties zijn beschikbaar in pakketstijlen voor chassismontage.

Een andere ruimtebesparing zijn de 75-W AC / DC-voedingsmodules van XP Power, die zich richten op veeleisende omgevingen, waaronder industriële, ITE en IoT. De ASB75 serie biedt een reeks low-profile, half-brick AC / DC-voedingsmodules die geen externe schakelingen nodig hebben voor werking of EMC-conformiteit.

Deze voedingsmodules bieden ventilatorloos vermogen met grondplaatkoeling voor zware of ruige toepassingen. De grondplaatkoeling maakt werking in verzegelde metalen behuizingen mogelijk met behulp van passieve koude wandkoeling om alle warmte naar de buitenkant van de apparatuur over te brengen, aldus het bedrijf. Een optioneel koellichaam is ook voorgemonteerd of afzonderlijk verkrijgbaar, zodat ontwerpers waar gewenst conventionele convectie- of geforceerde luchtkoeling kunnen gebruiken.

De AC/DC-voedingen leveren tot 75 W vermogen via een universele (90- tot 264-VAC) ingang en zijn voorzien van een geïntegreerde AC-zekering, EMC-filter en hold-up condensator die de integratie vereenvoudigen en tegelijkertijd de benodigde ruimte voor de oplossing verminderen. De vijf beschikbare modellen in de serie bieden enkelvoudige uitgangsspanningen van 12 V, 15 V, 24 V, 36 V of 48 V.

De efficiëntieniveaus zo hoog als 90% minimaliseren de warmteontwikkeling en dragen bij aan een hoge vermogensdichtheid van 20 W / in. ³ in een industriestandaard half-brick-pakket van 2.28 × 2.40 × 0.67 inch (57.9 × 61.0 × 17.0 mm) . Met een nullaststroom van minder dan 150 mW aan vermogen, verminderen de ASB75-modellen de stand-by-stroombehoeften van eindapparatuur aanzienlijk, waardoor ze voldoen aan de huidige efficiëntienormen, aldus het bedrijf.

De AC / DC-voedingsmodules bieden EMC-conformiteit zonder dat externe componenten vereist zijn om te voldoen aan EN55032 niveau B voor geleide en uitgestraalde emissies. Ze bieden ook immuniteit om te voldoen aan EN61000-4 en voldoen aan veiligheidsnorm UL / EN / IEC62368-1.

De ingekapselde apparaten bieden ingebouwde bescherming tegen te hoge temperatuur, overstroom, overspanning en kortsluiting in de uitgang, waardoor het apparaat wordt beschermd, evenals elke belasting die het voedt, zei XP Power.

Industriële voedingen
Voor industriële toepassingen die bescherming vereisen tegen zware omstandigheden, inclusief schokken en trillingen en veeleisende weersomstandigheden, biedt Calex Manufacturing Company Inc. de weerbestendige AC / DC-voeding van 250 W. De LHC-reeks is geschikt voor zware omgevingsomstandigheden dankzij zijn robuuste, weerbestendige behuizing en thermisch ontwerp.

De LHC-serie is ondergebracht in een luchtgekoelde, robuuste behuizing met IP67-classificatie die kan werken bij omgevingstemperaturen van -20 ° C tot 50 ° C. De behuizing is gemaakt van een geëxtrudeerde aluminium behuizing die is afgedicht met een warmtegeleidend materiaal. Door de verzegelde behuizing kunnen de voedingen werken in omgevingen met vloeistof, chemicaliën, stof en zand. Toepassingen zijn onder meer buitenborden, geautomatiseerde assemblagelijnen en productietoepassingen.

De LHC-serie wordt aangeboden in vaste spanningen met enkele uitgang van 12 VDC, 24 VDC en 48 VDC met constante stroomoverbelastingsbeveiliging. Het ontwerp van de voeding omvat een universele AC-ingang met een actieve PFC, waardoor de voeding een piekrendement van 95% kan bereiken, aldus het bedrijf.

De voedingen van de LHC-serie meten 6.29 × 3.90 × 2.24 inch, met een gewicht van 3.46 pond, en zijn ontworpen met een EMI-filter dat voldoet aan Klasse B CISPR- en FCC-normen. De voedingen zijn RoHS-conform en IEC 60950-1 – gecertificeerd.

CUI Inc., een bedrijf uit de Bel-groep, heeft onlangs drie nieuwe lijnen toegevoegd aan zijn VGS-familie van op het chassis gemonteerde AC / DC-voedingen met één uitgang in een compacte metalen behuizing. Het ruige VGS-C, VGS-D en VGS-W series bieden vermogens van 35 tot 350 W, afhankelijk van de serie, en een bedrijfstemperatuurbereik van –25 ° C tot 70 ° C, waarbij de meeste series een bedrijfstemperatuurbereik bieden van –30 ° C tot 70 ° C. Alle drie de series zijn 62368-1-veiligheidscertificaat met een laag, onbelast stroomverbruik om het standby-stroomverbruik in industriële toepassingen te verminderen, zei CUI.

CUI's VGS-serie voedingen (Bron: CUI Inc.)

Voor toepassingen met beperkte budgetten biedt de VGS-C-serie vermogens van 35 tot 350 W en voert de enkele uitgangsspanningen uit van 5 VDC, 12 VDC, 15 VDC, 24 VDC, 36 VDC en 48 VDC. De VGS-D-serie biedt vermogens van 75 tot 320 W; voert spanningen van 5 VDC, 12 VDC, 15 VDC, 24 VDC en 48 VDC; en beschikt over actieve correctie van de arbeidsfactor en bescherming tegen oververhitting. De VGS-W-serie heeft een vermogen van 35 tot 150 W en voert 5 VDC, 12 VDC, 15 VDC, 24 VDC, 36 VDC en 48 VDC. De VGS-D- en VGS-W-series hebben een breed ingangsbereik van 305 VAC, en de modellen in alle drie de series zijn output-instelbaar.

De meeste modellen in de drie series zijn convectie-gekoeld, met uitzondering van de krachtigere VGS-350C en VGS-320D, die gebruik maken van geforceerde luchtkoeling met een ingebouwde temperatuurgeregelde ventilator. Alle modellen zijn voorzien van een schroefkleminterface en bieden bescherming tegen kortsluiting, overstroom en overspanning. Terminalafdekking en conforme coatingopties zijn beschikbaar.

De VGS-C-, VGS-D- en VGS-W-serie voldoen aan de systeemvereisten IEC / EN 61558, IEC / EN 60335 en GB 4943. De units voldoen ook aan 55032 Klasse B uitgestraalde / geleide emissies en voldoen aan 61000-3-2 harmonischen en 61000-4-3 immuniteit.

Medische voedingen
N2Power breidde zijn portfolio van voedingen van medische kwaliteit uit met de introductie van de 40 W ML40 en 65 W ML65 voedingen voor medische apparaten. Beide series voldoen aan de nieuwste medische certificeringen UL / EN 60601. Ze hebben een classificatie van 2 × MOPP, een veiligheidsnorm die patiënten tegen schokken beschermt door te eisen dat apparaten twee redundante beschermingsmiddelen hebben die isolatie bieden tot 4,000 VAC, aldus het bedrijf.

Beide modellen bieden tot 93.5% energie-efficiëntie, wat warmteafgifte helpt voorkomen en de behoefte aan koelventilatoren vermindert, waardoor ze bijzonder geschikt zijn voor toepassingen zoals medische ventilatoren. Ze bieden ook een laag stroomverbruik in stand-by.

De twee series zijn mechanisch compatibel met elkaar en met de grotere 100 W, 2 × 3-inch ML100-voeding van het bedrijf. Zoals alle medische PSU's van N2Power, kunnen de ML40 en ML65 worden aangepast aan de specificaties van de klant zonder dat hercertificering nodig is, zolang er geen wijzigingen zijn in de UL-kritieke veiligheidscomponenten.

De ML40- en ML60-serie zijn 6 inch.3 en bieden een vermogensdichtheid van meer dan 6 W / in.3 en meer dan 10 W / in.3, respectievelijk. Dankzij hun kleine formaat kunnen ze worden geïntegreerd in mobiele apparatuur met beperkte ruimte. Ze zijn verkrijgbaar in verschillende chassisconfiguraties, waaronder open frame, U-frame, gesloten en DIN-rail, wat de integratie verder vereenvoudigt, aldus het bedrijf.

Cosel Co., Ltd. heeft onlangs de 600 W PJMA600F en 1,000 W PJMA1000F AC / DC-voedingen met een universeel ingangsbereik van 85 tot 264 VAC. De voedingen zijn verkrijgbaar in vier uitgangsspanningen van 12 VDC, 24 VDC, 36 VDC en 48 VDC.

De PJMA-serie voedingen van Cosel (Bron: Cosel Co.Ltd.)

Ontworpen voor medische toepassingen, voldoet de input-naar-output-isolatie van de PJMA-serie aan 2 × MOPP, input-naar-aarde met 1 × MOPP en output-naar-aarde met 1 × MOPP. De units zijn goedgekeurd in overeenstemming met ANSI / AAMI ES60601-1 en EN60601-1 3e editie.

De PJMA-serie biedt een typische efficiëntie van 88% op hoge lijn en heeft een laag stroomverbruik bij nullast. De voedingen omvatten inschakelstroombeperkende schakelingen, overstroom- en overspanningsbeveiliging en thermische beveiliging. Het bedrijfstemperatuurbereik is –20 ° C tot 70 ° C.

Elke unit is standaard voorzien van vier enkele uitgangsspanningen. Voor de PJMA600F zijn de uitgangsspanningen 12 V / 50 A, 24 V / 25 A, 36 V / 16.7 A en 48 V / 12.5 A. Uitgangsspanningen voor de PJMA1000F zijn 12 V / 84 A, 24 V / 42 A , 36 V / 28 A en 48 V / 21 A. De uitgangsspanning kan worden aangepast met behulp van de ingebouwde potentiometer.

In uitgevoerde emissietests voldoet de PJMA-serie aan de FCC-B, CISPR11-B, CISPR32-B, EN55011-B, EN55032-B en VCCI-B. Voor toepassingen die lagere emissieniveaus vereisen, kan een extra filter van het Cosel-type NAC worden geleverd (NAC-16-472 voor de PJMA600F en NAC-20-472 voor de PJMA1000F). Ze voldoen aan de EU RoHS-, REACH- en laagspanningsrichtlijnen.

De PJMA-serie is gebouwd in een gesloten, gegalvaniseerde stalen doos met ventilatoren aan de achterkant (een voor de 600-W en twee voor de 1,000-W). De PJMA600F meet 120 × 61 × 215 mm (4.72 × 2.40 × 8.46 inch) (B × H × D), met een gewicht van max. 2.0 kg. De PJMA1000F meet 150 × 61 × 240 (5.91 × 2.40 × 9.45 inch) (B × H × D) en weegt maximaal 2.8 kg.