Тестирование источника вторичного электропитания (публикуется впервые)
Просьба для веб-мастеров - при перепечатке указывайте нас, как первоисточник.
Источник вторичного электропитания ТР220-12, предназначен для питания стабилизированным напряжением устройств, имеющих активный или реактивный характер нагрузки.
Разработкой, производством и поставкой источников питания ТР220-12 занимается питерская компания НПК ТрансЭТ.
Сайт производителя ТР220-12 - www.transet-spb.ru/ploskij-korpus--tr220-12.html
Краткие технические параметры ТР220-12 заявленные производителем.
| Диапазон выходного напряжения | 12 ± 3% В | Номинальный выходной ток
| 1А | Размах пульсаций
| 40 мВ | | Динамическая нагрузка | от 0,1 до 0,5 А | | Диапазон входного напряжения | 175 - 264 В | | Ударный входной ток (cold start) | 5А (при 240В вх.) | | Защита от К.З. | триггерная с восстановлением | Ограничение по вых. мощности
| 15 Вт | | Температурный режим | от -25 до +50°С |
Цель тестирования:
- выяснить, как источник вторичного электропитания ТР220-12 будет вести себя в условиях близких к реальным.
Тестируемые параметры:
- электрические параметры на выходе источника на переменной нагрузке,
- электрические параметры источника при изменениях входного сетевого напряжения,
- стабильность работы источника при подключении емкостной нагрузки.
В качестве переменной активной нагрузки источника вторичного электропитания ТР220-12 использовался блок коммутируемых автомобильных ламп. Данный способ часто используется также в промышленном производстве, при выходном тестовом прогоне источников питания, например в ПО "Бастион" (на рисунке ниже).
Производство ПО "Бастион".
Коммутация накальных нитей ламп, в различных комбинация, позволяет задать значения тока нагрузки дискретно, до 13 значений - от 0,3А до 3,2А. Емкостная (реактивная) нагрузка имитировалась подключением к выходу ТР220-12 конденсаторов емкостью от 10 до 500 мкФ, такой режим характерен при подключении видеокамер и зависит от их количества.
Для измерений использовался стенд состоящий из следующих приборов.
| Цифровой настольный мультиметр Mastech MS8050 | значение тока | | Цифровой настольный мультиметр True RMS Victor VC8145A | сетевое напряжения | | Цифровой мультиметр Mastech MY64 | напряжение на выходе источника | | Цифровой универсальный Вольтметр РВ7-32 | напряжение на нагрузке | | Осциллограф цифровой GW INSTEK GDS-840S | пульсации выходного напряжения | | Лабораторный регулируемый автотрансформатор ЛАТР-2,5 | изменение сетевого напряжения
|
Все измерительные приборы прошли ежегодную поверку в ЦСМ и имеют об этом отметки.
Технические параметры измерительных приборов
Мультиметр MS8050
| Базовая погрешность измерения | ±0.03% | | Постоянное напряжение | 50mV/500m/5/50/500/1000V: ±0.03% | | Переменное (AC) /действующее (AC+DC) напряжение | 50mV/500m/5/50/500/1000V: ±0.5% | | Постоянный ток | 500mkA/5m/50m/500m/10A: ±0.15% | | Переменный (AC) / действующий (AC+DC) ток | 500mkA/5m/50m/5000m/10A: ±1.5% |
Параметры Victor VC8145
| Базовая погрешность измерения | ±0.03% | | Диапазон частот измеряемых сигналов | 10Hz ~ 50kHz | | Постоянное напряжение | 300m/3/30/300/1000V: ±0.03% | | Переменное напряжение | 300m/3/30/300/1000V: ±0.6% | | Постоянный ток | 300m/10A: ±0.1% | | Переменный ток | 300m/10A: ±0.8% |
Параметры Mastech MY64
| Базовая погрешность | 0,5% | | Постоянное напряжение | 0 мВ...1000 В | | Переменное напряжение | 0 мВ...700 В | | Постоянный ток | 1 мкА...10 А | | Переменный ток | 10 мкА...10 А |
Параметр РВ7-32
| Диапазон измерения (основная погрешность) | | напряжение постоянного тока | 100мкВ-1000В (0.1%+1) | | напряжение переменного тока | (40Гц-20кГц) 100мкВ-300В (0.5%+2)
(20кГц-100кГц) 100мкВ-100В (1.5%+2.5)
| | сила постоянного тока | 100нА-2А (0.3%+1) | сила переменного тока
| (40Гц-20кГц) 100мА-2А (0.5%+1) |
Конструкция ТР220-12
Внешний вид конструкции ТР220-12 показан на рисунках ниже. Корпус не является герметичным. Производитель предусмотрел сетевой провод с вилкой на входе 220В и провод на выходе 12В. Ничего паять самостоятельно не нужно. При необходимости, можно использовать герметик для герметизации корпуса источника.
Основой источника питания ТР220-12 служит готовое решение — микросхема от TOPSwitch-GX, преобразователь TOP245GN с максимальной выходной мощностью 13 Ватт в диапазоне 85-265 V. Данная микросхема используется в AC/DC источниках питания телекоммуникационной, бытовой и индустриальной аппаратуры.
Микросхема включает:
• 700В полевой транзистор.
• Генератор 66/132кГц.
Схемы защиты:
• от Х.Х. и К.З. в нагрузке
• от повышенного входного напряжения
• от пониженного входного напряжения
• от перегрева кристалла микросхемы
• от разрыва цепи обратной связи
Схемы:
• запуска от высокого входного напряжения
• мягкого старта
• автоматического перезапуска
• внешнего управления и синхронизации
• внешнего ограничения выходной мощности
• выбора фиксированной частоты
• снижения ВЧ-помех
По входной цепи источника питания установлен термистор 8S150L. Термистор служит для ограничения броска зарядного тока через конденсатор в момент включения источника питания. По выходу стоит триггерная защита на ИС.
Результаты измерений
Таблица 1. Измерение нагрузочной способности ТР220-12 при номинальном сетевом напряжении.
| Ток, А | Напряжение на нагрузке,В* | Выходное напряжение,В | Сетевое напряжение,В | | 0,344 | 11,94 | 12,0
| 226 | | 0,446 | 11,92 | 11,99
| 226 | | 0,577 | 11,89
| 11,99
| 226 | 0,786
| 11,84
| 11,97 | 226 | | 0,9 | - | сработала защита | 226 |
* - частично напряжение падает на измерительных проводах.
Таблица 2. Тестирование работоспособности ТР220-12 при изменениях сетевого напряжения.
| Ток, А | Напряжение на нагрузке,В
на нижнем пороге отключения
| Сетевое напряжение,В
порог отключения ТР220-12
| Сетевое напряжение,В
порог запуска ТР220-12
| | 0,34 | 11,90 | 50 | 59 | | 0,446 | 11,92 | 55 | 70 | | 0,578 | 11,89 | 63 | 89 | | 0,787 | 11,84 | 81
| 186 |
Подведение результатов
С учетом Таблицы 1 можно сделать вывод, что испытуемый экземпляр ТР220-12 "чуть-чуть не дотянул" до параметров указанных заводом изготовителем. Значение тока, при котором срабатывала защита, оказалось несколько заниженным. С другой стороны, при таких малых массогабаритных параметрах сложно ожидать значение тока 1 А на 12В, по-этому ставим "хорошо".
Стабильность напряжения на выходе ТР220-12 не вызывает нареканий, по этому параметру ТР220-12 получает "отлично".
Диапазон входных напряжений (Таблица 2), при которых источник ТР220-12 сохраняет работоспособность, тоже порадовал, при умеренной нагрузке показатели отличные - классическим линейным источникам питания такое и не снилось. Единственно, подкачал порог запуска при токе нагрузки 0,787 А - он составил 186 В, что больше заявленных производителем 175 В. По этому показателю ставим "очень хорошо".
Уровень пульсаций в диапазоне от 150 до 240 В не превышал значений заявленных производителем.
Подключение емкостной нагрузки не вызвало сбоев в работе ТР220-12.
Источник питания ТР220-12 так же прошел проверку на реальном объекте, для питания видеокамеры, удаленной от поста видеонаблюдения на расстояние до 800 метров. Замена линейного (трансформаторного) источника питания на ТР220-12 показало хороший результат и с точки зрения количества помех на мониторе видеонаблюдения. Практически исчезли горизонтальные полосы в окне камеры видеонаблюдения.
Полагаем, что это связано прежде всего с малой паразитной емкостью импульсного трансформатора ТР220-12. Известно, что через паразитную емкость обмоток трансформатора часть тока промышленной частоты 50 Гц может течь по цепям передачи и обработки видеосигнала, внося таким образом помехи.Данный эффект усиливается, если видеокамеры запитаны от источников питания подключенных к разным фазам сети. В этой ситуации замена линейных источников питания на импульсные частично решает проблему.ИтогВ целом, источник вторичного электропитания ТР220-12 оправдал возложенные на него надежды и может быть рекомендован к использованию в системах безопасности объектов, там, где не требуется резервирование, такие как:- видеонаблюдение - для питания удаленных видеокамер периметральной охраны.
- системы контроля и управления доступом - для питания различных контроллеров.
Для обеспечения резервирования питания можно подключить ТР220-12 к источнику бесперебойного питания (UPS - Uninterruptible power system), желательно On-Line типа. Такая схема питания наиболее предпочтительна для систем уличного видеонаблюдения. Следующие тесты будут посвящены ББП-30 "AccordTec" и ББП-20 "AccordTec" от компании ООО «Аккорд-2001».
|
