2. Zdroje spínané na primární straněZdroje spínané na primární straně
ABB vyrábí dnes pouze nejmodernějšíABB vyrábí dnes pouze nejmodernější
provedení napájecích zdrojů a to jsouprovedení napájecích zdrojů a to jsou
zdroje spínané na primární straně.zdroje spínané na primární straně.
Co je principem těchto zdrojů a jaká jeCo je principem těchto zdrojů a jaká je
výhoda tohoto provedení?výhoda tohoto provedení?
3. Princip spínaných zdrojůPrincip spínaných zdrojů
co je to vlastně zdroj?co je to vlastně zdroj?
ZařízeníZařízení sloužící k napájení jiných obvodů, které ke své činnostisloužící k napájení jiných obvodů, které ke své činnosti
potřebují jiná napětí, než nalezneme v rozvodné síti.potřebují jiná napětí, než nalezneme v rozvodné síti.
PoužitíPoužití - v oblasti automatizace a v průmyslu řídících aplikací. V- v oblasti automatizace a v průmyslu řídících aplikací. V
mnoha oblastech této techniky se využívají napětí 24V,48V amnoha oblastech této techniky se využívají napětí 24V,48V a
v dřívějších dobách nebyly ojedinělé obvody vyžadující napájení 5, čiv dřívějších dobách nebyly ojedinělé obvody vyžadující napájení 5, či
12V.12V.
SloženíSložení - zařízení, které má vstupní a výstupní stranu.- zařízení, které má vstupní a výstupní stranu.
Vstupní stranaVstupní strana je primární stranou a sem vstupuje vstupníje primární stranou a sem vstupuje vstupní
napětí,obvykle 220V 50/60Hz,které má svoje jištění a svoje vstupnínapětí,obvykle 220V 50/60Hz,které má svoje jištění a svoje vstupní
obvody.Uvnitř zdroje dojde k převodu vstupního napětí na požadovanéobvody.Uvnitř zdroje dojde k převodu vstupního napětí na požadované
napětí výstupní,které pak je k dispozici na straně sekundárnínapětí výstupní,které pak je k dispozici na straně sekundární
4. Princip spínaných zdrojůPrincip spínaných zdrojů
neregulovaný zdrojneregulovaný zdroj
Historicky první princip stejnosměrných zdrojů:
Vysoká účinnost – 80% Těžké,velké rozměry
Cenově příznivé Vysoké zbytkové zvlnění
5. Princip spínaných zdrojůPrincip spínaných zdrojů
řízený zdrojřízený zdroj
U předchozího typu zdroje nebylo možno jakkoliv ovlivňovat výstupní napětí,U předchozího typu zdroje nebylo možno jakkoliv ovlivňovat výstupní napětí,
např. co se týče výstupního proudu. Zařazením řídícího tranzistoru (controlleru)např. co se týče výstupního proudu. Zařazením řídícího tranzistoru (controlleru)
umožníme regulaci zdroje:umožníme regulaci zdroje:
Lepší zvlnění Horší účinnost 50%
Přesné napětí Velké tepelné ztráty
6. Princip spínaných zdrojůPrincip spínaných zdrojů
spínaný zdroj na primární straněspínaný zdroj na primární straně
použití vysokofrekvenčního transformátoru, který má podstatně menší rozměry
použití pulzního řízení v závislosti na velikosti zátěže
účinnost mezi 85 - 95% vysoká cena elektroniky
7. Spínané zdroje na primární straněSpínané zdroje na primární straně
vyráběné ABBvyráběné ABB
8. Spínané zdroje na primární straněSpínané zdroje na primární straně
vyráběné ABBvyráběné ABB
ABB vyrábí v současné době tři řady zdrojůABB vyrábí v současné době tři řady zdrojů
CP-E – ekonomická řadaCP-E – ekonomická řada
CP-S – standardní řadaCP-S – standardní řada
CP-C – komfortní řadaCP-C – komfortní řada
9. Napájecí zdroje řada CP-ENapájecí zdroje řada CP-E
CP-E řada má plastové pouzdro
NOVÁ
10. Nová řada zdrojů CP-ENová řada zdrojů CP-E
Sortiment
■ CP-E 5/3.0
■ CP-E 12/2.5
■ CP-E 24/0.75
■ CP-E 24/1.25
■ CP-E 24/2.5
■ CP-E 48/0.625
■ CP-E 48/1.25
■■““E“ = ekonomickáE“ = ekonomická
■■Vstup jedna fázeVstup jedna fáze
jmenovité : 110-240V stř.jmenovité : 110-240V stř.
rozsah : 90-265V stř., 120-370V ss.rozsah : 90-265V stř., 120-370V ss.
■■Nastavitelné výstupní napětí,Nastavitelné výstupní napětí,
4.5-6V, 11.4-14.5V, 22.5-30V, 45-55V4.5-6V, 11.4-14.5V, 22.5-30V, 45-55V
■■ Rozsah okolní teploty -10 ... +70°CRozsah okolní teploty -10 ... +70°C
■■ Teplota do které zaručen plný výkonTeplota do které zaručen plný výkon +60°C+60°C
■■ Pokles výkonu mezi 60...70°C o 2,5% naPokles výkonu mezi 60...70°C o 2,5% na oo
CC
■■ Rozměry:Rozměry: 22,5 mm (do 18W)22,5 mm (do 18W)
40,5 mm (nad 18W)40,5 mm (nad 18W)
NOVÁ
11. Řada CP-EŘada CP-E
CP-E řada zdroj napětí CP-E 24/0.75
■ Výstupní napětí 24 V ss, výstupní proud 0.75 A
■ výstupní výkon 18 W
■ Nastavitelné výstupní napětí 22.5 - 30 V
■ 2 LED diody ‚podpětí‘ – červená ,‚OK‘ – zelená
■ Jednofázový vstup
Jmenovité napětí: 110-240V stř,
Rozsah vstup.napětí: 90-265V stř, 120-370V ss
■ Rozsah provozních teplot -10 ... +70°C
■ Plná výstupní zátěž do +60°C
■ Pokles výkonu 60...70°C of 2.5% / °C
■ Šířka 22,5 mm
12. Řada CP-EŘada CP-E
CP-E řada zdroj napětí CP-E 24/1.25
■ Výstupní napětí 24 V ss, výstupní proud 1.25 A
■ Výstupní výkon 30 W
■ Nastavitelné výstupní napětí 22.5-30 V
■ 1 LED ‚Výstup OK‘ – zelená
■ 1tranzistorový výstup pro DC OK – rozpínací funkce
■ Jednofázový vstup
Jmenovité : 110-240Vstř.,
Rozsah: 90-265V stř, 120-370V ss,
■ Rozsah provozních teplot -10 ... +70°C
■ Plná zátěž na výstupu do +60°C
■ Pokles výkonu 60...70°C o 2.5% / °C
■ Šířka 40,5 mm
13. Řada CP-EŘada CP-E
CP-E řada zdroj napětí CP-E 24/2.5
■ Výstupní napětí 24 V ss, výstupní proud 2.5 A
■ Výstupní výkon 60 W
■ Výstupní nastavitelné napětí 22.5-30 V
■ 1 LED ‚Výstup OK‘ – zelená
■ 1 Tranzistorový výstup DC O.K. – funkce rozpínací
■ Jednofázový vstup
Jmenovitý: 110-240V stř,
Rozsah: 90-265 V stř, 120-370 V ss
■ Rozsah provozních teplot -10 ... +70°C
■ Plná zátěž na výstupu do +60°C
■ Pokles výkonu 60...70°C o 2.5% / °C
■ Šířka 40,5 mm
14. Řada CP-EŘada CP-E
CP-E řada zdroj napětí CP-E 5/3.0
■ Výstupní napětí 5 V ss, výstupní proud 3.0 A
■ Výstupní výkon 18 W
■ Nastavitelné výstupní napětí 4.5-6 V
■ 2 LEDky ‚Podpětí‘ – červená, ‚OK‘ – zelená
■ jednofázový vstup
Jmenovitý: 110-240V stř
Rozsah : 90-265V stř, 120-370V ss
■ Rozsah provozních teplot -10 ... +70°C
■ Plná zátěž do +60°C
■ Pokles výkonu 60...70°C o 2.5% / °C
■ Šířka 22,5 mm
15. Řada CP-EŘada CP-E
CP-E řada zdroj napětí CP-E 12/2.5
■ Výstupní napětí 12 V ss, výstupní proud 2.5 A
■ Výstupní výkon 30 W
■ Nastavitelné výstupní napětí 11.4-14.5 V
■ 1 LED ‚VÝSTUP OK‘ – zelená
■ 1 Tranzistorový výstup pro DC O.K. – rozpínací
kontakt
■ Jednofázový vstup
Jmenovitý: 110-240V stř,
Rozsah: 90-265V stř, 120-370V ss
■ Rozsah provozních teplot -10 ... +70°C
■ Plná zátěž na výstupu do +60°C
■ Pokles výkonu 60...70°C o 2.5% / °C
■ Šířka 40,5 mm
16. Řada CP-EŘada CP-E
CP-E řada zdroj napětí CP-E 48/0.62(5)
■ Výstupní napětí 48 V ss, výstupní proud 0.625 A
■ Výstupní výkon 30 W
■ Nastavitelné výstupní napětí 45-55 V
■ 1 LED ‚VÝSTUP OK‘ – zelená
■ 1 Transistorový výstup pro DC O.K. – funkce
rozpínacího.kontaktu
■ Jednofázový vstup
Jmenovitý: 110-240V stř,
Rozsah: 90-265V stř., 120-370V ss
■ Rozsah provozních teplot -10 ... +70°C
■ Plná zátěž na výstupu do +60°C
■ Pokles výkonu 60...70°C o 2.5% / °C
■ Šířka 40,5 mm
17. Řada CP-EŘada CP-E
CP-E řada zdroj napětí CP-E 48/1.25
■ Výstupní napětí 48 V ss, výstupní proud 1.25 A
■ Výstupní výkon 60 W
■ Nastavitelné výstupní napětí 45 - 55 V
■ 1 LED ‚VÝSTUP OK‘ – zelená
■ 1 Transistorový výstup DC O.K. – funkce
rozpínacího kontaktu
■ Jednofázový vstup
Jmenovitý: 110-240V stř,
Rozsah: 90-265Vstř, 120-370V ss
■ Rozsah provozních teplot -10 ... +70°C
■ Plná zátěž na výstupu do +60°C
■ Pokles výkonu 60...70°C o 2.5% / °C
■ Šířka 40,5 mm
18. Nová řada zdrojů CP-ENová řada zdrojů CP-E
Výstupní křivka výkonu v závislosti na teplotě okolí
+60 +70
NOVÁ
CP-zátěžová křivka
Spojitý pokles výkonu od 60°C
Pokleso2.5%na°Caždo70°C
Rozsah řady CP byl pouze +55°C
CP řada začala klesat +45°C
CP-E řada má rozsah do +70°C
19. Charakteristiky řad CP-S a CP-CCharakteristiky řad CP-S a CP-C
Řada CP-S and CP-C nabízí následující výhody ve srovnání
konvenčními zdroji:
Výstupní proud 5 A, 10 A a 20 A
Integrovaná výkonová rezerva 50 %
Konstantní nebo nastavitelné výstupní napětí (závisí od typu)
Vysoká účinnost až 88...89 %
Malé výkonové a tepelné ztráty
Rozpojení obvodu,přetížení a zkrat jsou automaticky rozpoznány
a po jejich odstranění pokračuje zdroj v činnosti
Integrovaná vstupní pojistka
Schopnost pracovat paralelně k dosažení redundance,či vyššího proudu
Spojovací modul CP-A RM nabízející pravou redundantnost
Stavová LED “VÝSTUP OK”
Schválení (v přípravě):
604 (Class I, Div. 2,)508 cRUus 60950, GOST
20. CP-C řada
Automatický vstup 85...264 V stř, 100...350 V ss
Výstupní napětí nastavitelné 22...28 V
Úprava účiníku (PFC) v souladu s normou EN 61000-3-2
Zásuvné moduly z přední strany
CP-S řada
■ Vstupní napětí je nastavováno pro zdroje 10A a 20A na přední
straně posuvným přepínačem
V pozici 110: 85...132 V stř
230: 184...264 V stř, 220...350 V ss
Výstupní napětí je pevné 24V
5A zdroj má automatický vstup 85...264 V stř, 100...350 V ss
Charakteristika řad CP-S CP-CCharakteristika řad CP-S CP-C
21. Charakteristika řad CP-S CP-CCharakteristika řad CP-S CP-C
Zásuvné svorky
Zdroje 5A and 10A mají
možnost použít zásuvné svorky
Toto značně ulehčí připojování
Dvojité výstupní svorky
Výstupní svorky jsou zdvojeny,
Tím se ušetří v aplikacích za dodatečný
nákup ukončovacích svorek
22. Charakteristika řad CP-S CP-CCharakteristika řad CP-S CP-C
Proudový vyvažovací modul CP-C CB
Pro proudové vyvážení zdrojů pracujících v
paralelním zapojení.
Reléový výstup a LED display pro “Zdroj je
připraven”
Funkční moduly zásuvné do zdrojů řady CP-C
Indikační a měřící modul CM-C MM
LED display a reléové výstupy
“VSTUP OK” a
“VÝSTUP OK”
Dálkové ovládání ON/OFF
umožňuje dálkově zapínat a vypínat
zdrojTo je skutečné vylepšení
23. Spínané zdroje - výstupní módSpínané zdroje - výstupní mód
Výkonová rezerva u zdroje CP-S/C 24/5.0
Uvýst/Ivýst
1 0
Io u t
V o u t
2 4
1 2 7 .2 5 93 4 5 6 8 1 0 1 1
T < 6 0 ° CA T < 4 0 ° CA
Spojité přetížení 7.25A na 40°C
Není to Hiccup mód,proud
vzroste na 11A
24. Spínané zdroje - výstupní módSpínané zdroje - výstupní mód
Výkonová rezerva CP-S/C 24/5.0
Ivýst / Tokol křivka 24VDC
8
T A
Io u t
1 0 2 0 7 03 0 4 0 5 0 6 0 8 0
7
6
5
4
3
2
1
P o w e r r e s e r v e
Zátěž 7.25A at 40°C
Mezi 40°C a 60°C například 6A při 50°C
Pokles 2.5% na °C do 70°C
Výkonová rezerva
27. ABB
+ - + -
+ - + -INPUT
OUTPUT
+ + - -
+ - + -
+ -+ -+ -+ -
A B B
CHANN EL 1
CHANN EL 2
OUTPUT < 3V
22 21 2412 11 14
SENSEOUT+
SENSEOUT-
SENSEOUT+
Jednotka skutečné redundance CP-A RU aJednotka skutečné redundance CP-A RU a
signalizační modul CP-A CMsignalizační modul CP-A CM
Příklad aplikace redundantní jednotky se signalizací
A B B CP - C 2 4 / 5 . 0A B B A B B CP - C 2 4 / 5 . 0A B B
Zátěž
Zpráva relé pro kanál 1 < 20V
Zpráva relé pro kanál 2 < 20V
28. Redundance s jednotkou proudovéhoRedundance s jednotkou proudového
vyvážení CP-C CBvyvážení CP-C CB
Příklad aplikace n+1 redundance s proudovým vyvážením
A B B CP - C 2 4 / 5 . 0A B BA B B CP - C 2 4 / 5 . 0A B B
L +
L -
+ -+ -+ -+ -
A B B
2 2 2 1 2 4
1 2
1 4
1 1
2 A
4 A
6 A
8 A 1 0 A
1 2 A
1 4 A
1 6 A
2 2
2 4
2 1
1 2 1 1 1 4
P O W E R S U P P L Y O K
O V E R C U R R E N T
SENSEIN
CURRENT
BALANCE
+ -+ -+ -+ -
A B B
2 2 2 1 2 4
1 2
1 4
1 1
2 A
4 A
6 A
8 A 1 0 A
1 2 A
1 4 A
1 6 A
2 2
2 4
2 1
1 2 1 1 1 4
P O W E R S U P P L Y O K
O V E R C U R R E N T
SENSEIN
CURRENT
BALANCE
A B B CP - C 2 4 / 5 . 0A B B
+ -+ -+ -+ -
A B B
2 2 2 1 2 4
1 2
1 4
1 1
2 A
4 A
6 A
8 A 1 0 A
1 2 A
1 4 A
1 6 A
2 2
2 4
2 1
1 2 1 1 1 4
P O W E R S U P P L Y O K
O V E R C U R R E N T
SENSEIN
CURRENT
BALANCE
L o a d 1 L o a d 2
Plánována,není k
dispozici
Zátěž 1 Zátěž 2
Proudová
vyvažovací linka
Napěťová regulační linka
29. Tepelné ztráty u lineárního zdrojeTepelné ztráty u lineárního zdroje
Účinnost= 50%
Účinnost=
výstup
vstup
Vstup= = = 96W
Výstup 48 W
Účinnost 0.5
Vstup = 96W Výstup= 24V x 2A = 48W
Teplo= vstup-výstup = 96W – 48W = 48W
48W x 24h x 365days = 420kWh
420kWh x 3.6Kč = 1512Kč/rok
Lineární zdroj 24V/2A tepelné ztráty
Malý a jednoduchý případ výpočtu:
30. Účinnost = 85%
Účinnost =
výstup
vstup
Vstup = = = 56.5W
Výstup 48 W
Účinnost 0.85
Vstup = 56.5W Output = 24V x 2A = 48W
Teplo = vstup –výstup = 56.5W – 48W = 8.5W
Lineární 48W
Spínaný zdroj 8.5W
To je o 82% méně!!!!
8.5W x 24h x 365dní = 74kWh
74kWh x 3,6Kč =266,4Kč
Ztráty u spínaného zdroje 24V/2A
Malý a jednoduchý příklad výpočtu:
Tepelné ztráty u spínaného zdroje.Tepelné ztráty u spínaného zdroje.
Ušetříme = 1512 – 266,4Kč=1245,6Kč
Nejen že ušetříme za elektřinu,ale tím
i podporujeme
přátelský přístup k životnímu prostředí…
