ЖУРНАЛ «СТА» №2/2008

посмотрим, как новейшие изделия со ответствуют этим требованиям. Габаритные размеры и вес Начнём с габаритных размеров и свя занного с ними веса устройств. Пятна дцать лет назад программируемый ис точник питания с фазовым управлени ем SCR и выходной мощностью 1 кВт имел высоту 2U и вес около 30 кг. Сего дня источник питания с аналогичной выходной мощностью, как правило, должен быть высотой 1U и весом всего лишь 8 кг. Для более мощных источни ков питания уменьшение габаритов и веса за последние годы было ещё более впечатляющим. Например, 10 кило ваттные устройства эволюционировали из «монстров» высотой 7U и весом 150 кг и более в относительно компактные устройства высотой 3U и весом около 50 кг, обеспечивающие в нагрузке ток до 1 000 А. Уменьшение объёма стало тут возможным благодаря тому, что для нормальной работы источников пита ния не требуется воздушного охлажде ния через отверстия в конструкции и не требуется дополнительного простран ства сверху или снизу источников в слу чае их установки в шасси. Несомненно, ведущие компании об ращают внимание на требования заказ чиков производить компактные источ ники питания, но каким образом дости гается уменьшение габаритов и веса? Ответом на данный вопрос отчасти является применение новых структур конверторов (например, с переключе нием силовых транзисторов при нуле напряжения) в сочетании с тщатель ным моделированием схем на стадии проектирования источника питания. Также повышению показателей удель ной мощности способствуют модуль ная конструкция устройства и широкое применение поверхностного монтажа. Определённый выигрыш сулит повы шение коэффициента мощности ( КМ ) и коэффициента полезного действия (КПД) источников питания. Более вы сокое значение КМ означает уменьше ние входных токов, которое открывает возможность применения проводни ков с меньшим сечением. Повышение КПД означает, что меньшую рассеи ваемую тепловую мощность необходи мо принудительно отводить от источ ника питания, поэтому габариты и стоимость устройства могут быть до полнительно уменьшены. Заслуживает особого внимания тот факт, что процесс уменьшения габа ритных размеров современных источ ников питания идёт без какого либо ущерба для их функциональных воз можностей. Новые компактные изде лия имеют даже более широкую функ циональность, чем их предшественни ки. Например, многие новые источни ки способны работать от сетей пере менного напряжения с широким диа пазоном изменения значения питаю щего напряжения 85...256 В без необ ходимости изменять уставки или осу ществлять настройки. Это свойство яв ляется крайне важным, сулящим удоб ство и прямую экономическую выгоду для компаний, которые используют источники питания в оборудовании, поставляемом в разные страны, так как одна и та же модель источника питания может быть установлена независимо от конечного пункта назначения обору дования и принятого в местной сети номинала питающего напряжения. Надёжность Наиболее важным критерием при выборе программируемых источников питания является показатель надёжно сти. Ключами к достижению необхо димого уровня надёжности источника являются использование компонентов с подтверждённой надёжностью и про веренных схемотехнических решений, а также применение ускоренных ре сурсных испытаний (Highly Accelerated Life Testing – HALT) для усовершенст вования устройства. В отличие от традиционных испыта ний ускоренные ресурсные испытания предполагают проведение испытаний прототипа устройства до тех пор, пока он не откажет. Это позволяет выявить наиболее уязвимые компоненты и за менить их. Всякий раз новая модифи кация источника подвергается уско ренным испытаниям, устанавливаются очередные уязвимые компоненты и за меняются. Этот процесс может повто ряться столько раз, сколько необходи мо для достижения требуемого уровня надёжности устройства. Компонентом, с которым в прошлом было связано больше всего отказов, яв ляется вентилятор. Надёжность источ ника увеличивается за счёт эксплуата ции современного вентилятора с боль шим ресурсом и возможностями по управлению. Например, если скорость вращения охлаждающих вентиляторов изменяется пропорционально нагрузке источника питания, ресурс вентилято ров может быть значительно увеличен. Также в современных источниках пи тания отказываются от печально из вестных своей низкой надёжностью по тенциометров, традиционно использо вавшихся для регулирования с перед ней панели, заменяя их надёжными оп тическими кодирующими устройства ми, работающими совместно с цифро выми схемами управления. В наиболее прогрессивных моделях даже идут даль ше, отказываясь также от внутренних калибровочных потенциометров в пользу программной калибровки. Управление Перейдём теперь к упрощению управ ления. Откровенно говоря, до последне го времени это было больше желанием, чем реальностью. Сегодня для управле ния источником существует масса воз можностей: передняя панель, дистанци онное аналоговое управление, цифро вой последовательный порт и универ сальная интерфейсная шина (GPIB, стандарт IEEE 488), интерфейс локаль ной сети Ethernet (новейшая опция – расширение для измерительных прибо ров LAN eXtensions for Instrumentation, или сокращённо LXI). История эволюции источников пита ния показывает, что, к сожалению, их производители раньше особенно не стремились унифицировать функции управления даже в рамках одного семей ства изделий. В результате было в поряд ке вещей, что, например, 600 ваттный и 2 киловаттный источники питания од ного и того же производителя могли иметь различный состав оборудования управления и абсолютно отличную ком поновку органов управления на перед ней панели источника. Это сбивало пользователей с толку и вызывало их обоснованное раздражение. Реагируя на данную проблему, ведущие производи тели источников питания, в том числе компания Lambda, закрепили на уровне технических требований к конструкции не только унификацию управляющих интерфейсов для изделий с различными характеристиками, но и возможность перемещения с передней панели на зад нюю панель аналогового или цифрового управления со всеми доступными функ циями. При выборе программируемых ис точников питания всегда бывает полез но детально ознакомиться с функция ми управления, принимая во внимание как текущие, так и будущие потребно сти. С высокой вероятностью можно утверждать, что многие основные АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А / ИС ТОЧНИКИ ПИ ТАНИЯ 57 СТА 2/2008 www.cta.ru