ГОСТ Р 58140-2018 Внешние источники питания переменного/постоянного тока и переменного/переменного тока. Определение мощности холостого хода и среднего эффективного КПД в активных режимах
Текст ГОСТ Р 58140-2018 Внешние источники питания переменного/постоянного тока и переменного/переменного тока. Определение мощности холостого хода и среднего эффективного КПД в активных режимах
ГОСТ Р 58140-2018/EN 50563:2011
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВНЕШНИЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО/ПОСТОЯННОГО ТОКА И ПЕРЕМЕННОГО/ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Определение мощности холостого хода и среднего эффективного КПД в активных режимах
External a.c.-d.c. and a.c.-a.c. power supplies. Determination of no-load power and average efficiency of active modes
Дата введения 2019-03-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «МП Сертификационная лаборатория бытовой электротехники ТЕСТБЭТ» (ООО «ТЕСТБЭТ») на основе официального перевода на русский язык европейского стандарта, который выполнен ФГУП «ВНИИНМАШ»
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 019 «Электрические приборы бытового назначения»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 мая 2018 г. N 261-ст
4 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту EN 50563:2011+А1:2013* «Внешние источники питания переменного/постоянного тока и переменного/переменного тока. Определение мощности холостого хода и среднего эффективного КПД в активных режимах» (EN 50563:2011+А1:2013 «External a.c.-d.c. and a.c.-a.c. power supplies — Determination of no-load power and average efficiency of active modes», IDT).
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — .
Европейский стандарт EN 50563:2011 разработан Европейским комитетом по электротехнической стандартизации (CENELEC) ТК 100Х «Аудио, видео и мультимедийные системы и оборудование и связанные с ними подсистемы».
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных (европейских) стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
В настоящем стандарте описаны методы измерения потребления электрической мощности внешними источниками питания и порядок регистрации результатов измерений. Этот стандарт применяют для внешних источников питания с номинальным входным напряжением от 100 до 250 В переменного тока с одним выходом и номинальной выходной мощностью не выше 250 Вт и номинальным выходным напряжением не выше 230 В переменного тока или 325 В постоянного тока. Выходное напряжение может быть фиксированным или выбираемым пользователем, или автоматически выбираться внешним источником питания под один или несколько продуктов-нагрузок.
1 Этот документ издан также для поддержки Регламента ЕС N 278/2009 для измерения электрической мощности на холостом ходу и среднего КПД активных режимов для внешних источников питания.
2 В этом стандарте не описываются требования безопасности продуктов и правила техники безопасности, которые нужно соблюдать при проведении измерений. Здесь также не указывается требования по минимальным характеристикам и их максимальные ограничения на мощность или энергопотребление.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте приведены ссылки на следующие стандарты*. При датированных ссылках применяют только указанную версию стандарта, при недатированных — последнее издание (включая все поправки к нему).
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. — .
EN 50564:2011 Electrical and electronic household and office equipment — Measurement of low power consumption (IEC 62301:2011, modified) [Электрическое и электронное оборудование бытовое и офисное. Измерение низкого расхода энергии (IEC 62301:2011, измененный)]
IEC 60050-131:2002, International Electrotechnical Vocabulary — Part 131: Circuit theory (Международный электротехнический словарь. Часть 131. Теория цепей)
IEC 60050-300:2001, International Electrotechnical Vocabulary — Electrical and electronic measurements and measuring instruments — Part 311: General terms relating to measurements — Part 312: General terms relating to electrical measurements — Part 313: Types of electrical measuring instruments — Part 314: Specific terms according to the type of instrument (Международный электротехнический словарь. Электрические и электронные измерения и измерительные приборы. Часть 311. Общие термины, относящиеся к измерениям. Часть 312. Общие термины, относящиеся к электрическим измерениям. Часть 313. Типы электрических измерительных приборов. Часть 314. Специальные термины, соответствующие типу прибора)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины и определения по МЭК 60050-131:2002 и МЭК 60050-300:2001, которые перечислены ниже.
Если специально не указано иное по всему этому документу под стандартным термином «мощность» используют понятие «активная мощность».
3.1 Определения, касающиеся оборудования
3.1.1 внешний источник питания (external power supply)
1 См. соответствующие нормативы.
2 В регламенте ЕС 278/2009 внешний источник питания определяют следующим образом:
внешний источник питания (external power supply): Устройство, которое отвечает следующим требованиям:
a) оно предназначено для преобразования переменного тока (АС) от источников электроэнергии в низковольтный выход постоянного тока (DC) или переменного тока (АС);
b) одновременно может преобразовывать на выходе только один тип тока — либо переменный, либо постоянный;
c) предназначено для использования с отдельным устройством, которое представляет собой первичную нагрузку;
d) имеет собственный физический корпус, отделяющий его от устройства, представляющего собой первичную нагрузку;
e) подключается к устройству, представляющему собой первичную нагрузку через съемное закрепленное соединение вилка-розетка, кабель, шнур или другую проводку;
f) номинальная мощность, указанная на маркировке, не превышает 250 Ватт;
g) предназначено для использования с электрическими бытовыми и офисными устройствами, как указано в статье 2(1) Регламента ЕС 1275/2008.
3.1.2 номинальная входная частота (rated input frequency): Частота входного переменного тока внешнего источника питания, указанная производителем.
3.1.3 номинальное входное напряжение (rated input voltage): Входное напряжение переменного тока внешнего источника питания, указанное производителем.
3.1.4 номинальный выходной ток (rated output current): Выходной ток внешнего источника питания, указанный производителем.
Примечание — В регламенте ЕС 278/2009 используется термин «выходной ток, указанный в маркировке».
3.1.5 номинальная выходная мощность (rated output power): Выходная мощность внешнего источника питания, указанная производителем.
Примечание — В регламенте ЕС 278/2009 используется термин «выходная мощность указанная в маркировке» (Po).
3.1.6 номинальное выходное напряжение (rated output voltage): Выходное напряжение внешнего источника питания, указанное производителем.
Примечание — В регламенте ЕС 278/2009 используется термин «выходное напряжение, указанное в маркировке».
3.2 Определения, касающиеся измерений
3.2.1 активный режим (active mode)
1 См. соответствующие нормативы.
2 В регламенте ЕС 278/2009 активный режим определяется следующим образом:
активный режим (active mode): Внешний источник питания подключен к источнику электропитания (электросети) и выход подключен к нагрузке.
3.2.2 КПД активного режима (active mode efficiency)
1 См. соответствующие нормативы.
2 В регламенте ЕС 278/2009 КПД активного режима определяют следующим образом:
КПД активного режима (active mode efficiency): Отношение мощности, произведенной внешним источником питания в активном режиме к входной мощности, которую нужно произвести.
3 КПД активного режима обычно зависит от выходной мощности.
3.2.3 активная мощность P (active power): При периодических условиях среднее значение мгновенной мощности P, взятое за период T:
.
1 При синусоидальных условиях полная мощность является действительной частью комплексной мощности.
2 В системе измерения СИ активная мощность выражается в ваттах.
[МЭК 60050, определение 131-11-42]
3.2.4 полная мощность S (apparent power): Произведение среднеквадратичного значения напряжения U между зажимами двухполюсного элемента или двухполюсной цепи и среднеквадратичного значения электрического тока в элементе или цепи:
.
1 При синусоидальных условиях полная мощность — это абсолютное значение комплексной мощности.
2 В системе измерения СИ полная мощность выражается в вольт-амперах.
[МЭК 60050, определение 131-11-41]
3.2.5 средний КПД активных режимов (average efficiency of active modes): Среднее значение от КПД активных режимов при 25%, 50%, 75% и 100% номинального выходного тока.
Примечание — В регламенте ЕС 278/2009 есть соответствующий термин «средний активный КПД».
3.3 режим холостого хода (no-load condition)
1 См. соответствующие нормативы.
2 В регламенте ЕС 278/2009 режим холостого хода определяется следующим образом:
режим холостого хода (no-load condition): Состояние, при котором внешний источник питания подключен к главному источнику питания, но выход не подключен к первичной нагрузке.
3.4 коэффициент мощности (power factor): Отношение активной мощности к полной мощности.
Примечание — Определение коэффициента мощности включает в себя результат искажения и смещения кривой волны тока относительной кривой волны напряжения.
3.5 коэффициент нелинейных искажений THD (total harmonic distortion): Отношение среднеквадратического значения гармонического компонента переменной величины к среднеквадратическому значению основного компонента величины.
[МЭК 60050, определение 551-17-06]
3.6 продукт-нагрузка (product-load): Продукт или нагрузка, которая совместима с номинальным выходным напряжением и током внешнего источника питания.
4 Информация и руководство по эксплуатации
4.1 Информация, предоставляемая на или с внешним источником питания
Указанная ниже информация должна быть представлена в виде маркировки на каждом внешнем блоке питания или содержаться в документации, прилагаемой к каждому внешнему блоку питания:
— номинальное выходное напряжение, В;
— обозначение типа выходного напряжения — переменного тока (a.c.) или постоянного тока (d.c);
— номинальный выходной ток, в А для токов 1 А и в мА для токов
— номинальная выходная мощность, Вт, как альтернатива маркировки номинального выходного тока.
Если произведение номинального выходного тока на номинальное выходное напряжение отличается от номинальной мощности более чем на +/-5%, тогда должны указываться оба эти параметра.
Если номинальное выходное напряжение может выбирать пользователь, тогда следует указывать все выбираемые выходные напряжения в строку через косую черту.
Пример — 6/9/12 В.
Номинальное выходное напряжение должно также обозначаться символом типа электропитания:
— для выходного напряжения постоянного тока должен быть символ 5031 по МЭК 60417;
— для выходного напряжения переменного тока должен быть символ 5032 по МЭК 60417.
Пример — Оборудование с выходом 12 В постоянного тока должно быть промаркировано так: 12 V d.c.
Номинальный выходной ток должен указываться для каждого выходного напряжения. Порядок маркировки выходного тока должен соответствовать порядку маркировки выходного напряжения.
Пример — Внешний источник питания с номинальной выходной мощностью 20 Вт и номинальными выходными напряжениями 6/9/12 В должен иметь номинальный выходной ток 3.3/2.2/1.7 А.
4.2 Руководство по эксплуатации
Каждый внешний источник питания должен иметь руководство по эксплуатации, в котором описываются продукты, с которым совместим этот внешний источник питания, или характеристики продукта-нагрузки, с которым этот внешний источник питания совместим. Это требование не применимо, если внешний источник питания укомплектован или другим способом поставляется с указанным продуктом-нагрузкой.
Если внешний источник питания имеет автоматическую регулировку выхода, чтобы обеспечить совместимость с различными нагрузками, то этот факт, а также средства определения должны быть указаны.
Пример — Внешний источник питания может иметь разные разъемы, под разные продукты-нагрузки, и если пользователь подключается к одному из разъемов, то нужное выходное напряжение устанавливается автоматически.
Пример — Внешний источник питания через канал данных может получать сигнал от продукта-нагрузки и после этого устанавливать определенное выходное напряжение и/или ток.
5 Общие положения по измерениям
5.1 Общие сведения
Пока не будет специально оговорено иное, измерения должны выполняться в условиях и на оборудовании, указанном в ЕН 50564.
Испытания, указанные в этом стандарте, выполняют с внешним источником электропитания, который соответствует источнику электропитания у пользователя.
5.2 Помещение для испытания
Требования к помещению приведены в ЕН 50564:2011, 4.2.
При проведении испытаний внешний источник питания не должен преднамеренно охлаждаться внешними средствами.
Примечание — Если при проведении испытаний внешний источник питания устанавливается на металлическую поверхность, тогда это можно считать примером охлаждения внешними средствами.
5.3 Электропитание
Требования к электропитанию описаны в ЕН 50564:2011, 4.3.
5.4 Приборы для измерения мощности
К измерению входной и выходной мощности применяют требования 4.4 ЕН 50564:2011.
Примечание — Так как необходимо измерить полный коэффициент нелинейных искажений входного тока, рекомендуется, чтобы измеритель мощности имел такую функцию.
6 Измерения
6.1 Общие сведения
Потребляемую мощность и КПД внешнего источника питания измеряют при четырех условиях постепенно уменьшающихся нагрузок (100%, 75%, 50% и 25% номинального выходного тока). Кроме того, потребляемую мощность измеряют при 0% номинального выходного тока.
Если внешний источник питания имеет два выходных проводника, то их подключают к нагрузке, как описано в 6.2. Если внешний источник питания имеет более двух выходных проводников, тогда поставщик продукта должен, где это необходимо, определить наиболее подходящую схему испытания.
1 Кабель или разъем может иметь несколько проводников.
2 Для того, чтобы минимизировать погрешность измерения измерительные провода следует располагать как можно ближе друг к другу, а провода для измерения напряжения и тока должны быть витой парой.
Измерение входной и выходной мощности производят одновременно.
6.2 Подготовка внешнего источника питания
Всю последовательность действий при испытаниях следует производить на одном образце внешнего источника питания. В протоколе испытаний должны быть задокументированы следующие шаги, где это применимо:
— переключатель подающий мощность на вход внешнего источника питания должен находится в положении «Включено»;
— соединение между сетью питания и входом внешнего источника питания должно выполняться способом, предписанным поставщиком продукта. Если предусмотрено более одного способа подключения к электросети, испытание должно выполняться только на одной конфигурации;
Примечание — Под подключения* к электросети подразумевается, например, сетевая вилка, шнур или кабель электропитания.
* Текст документа соответствует оригиналу. — .
— измерения на выходе следует производить на стороне продукта-нагрузки самого длинного выходного кабеля, предоставляемого поставщиком продукта, если предоставляется более одного кабеля. Если кабель не предоставляется, то измерения на выходе производят на выходных клеммах внешнего источника питания;
Примечание — Если выходной кабель имеет собственный соединитель, то такой кабель надрезается сразу после соединителя и в этой точке выполняются измерения; если необходимо, кабель надрезается сразу перед продуктом-нагрузкой.
— для того, чтобы определить длину выходного кабеля его вначале нужно выровнять так, чтобы он лежал по прямой линии от корпуса внешнего источника питания. Измеряется длина от точки выхода кабеля из корпуса и до самой дальней точки, где подключается продукт-нагрузка; точность измерения должна быть не ниже 10% от длины измеряемого кабеля.
6.3 Режимы нагрузки
Используя руководство по эксплуатации необходимо определить имеется ли у блока питания функция автоматической настройки под разные продукты-нагрузки. Если такая функция есть, то поставщик должен, где это необходимо, выбрать режим нагрузки из таблицы 1.
Внешний источник питания испытывается при нагрузках, указанных в таблице 1.
Таблица 1 — Режимы нагрузки для внешнего источника питания.
Процент от номинального выходного тока
Power bank – источник питания или аккумуляторная батарея? Идентифицируем правильно
Нам часто поступают запросы на оценку (подтверждение) соответствия внешних источников питания на основе аккумуляторной батареи, так называемых power bank. Таможенные органы, как правило, присваивают таким изделиям коды ТН ВЭД на аккумуляторные батареи в зависимости от типа установленной в них батареи. Однако называть power bank аккумуляторной батареей неверно.
Давайте разберемся почему. Для этого определим, что такое батарея и что такое источник питания.
В соответствии с определениями ГОСТ Р 58593-2019 “Источники тока химические. Термины и определения”:
– батарея: два или более элементов, по крайней мере один из которых является электрохимическим, электрически соединенных между собой и размещенных в корпусе, снабженном выводами, маркировкой, защитными устройствами и т. п., необходимыми для ее использования;
– источник питания: электрическое оборудование, предназначенное для производства, аккумулирования электрической энергии или изменения ее характеристик.
Источники питания подразделяют на первичные, к которым относят обычно сеть переменного или постоянного тока, и вторичные, обеспечивающие нужные параметры электропитания путем преобразования электрической энергии других источников питания.
Как видно из определений, батарея – это химические источники тока, объединенные между собой и, возможно, имеющие дополнительные электронные компоненты, служащие для защиты от перезаряда, перегрева и т. д.
Для заряда аккумуляторной батареи требуется специальное устройство, поддерживающее оптимальную вольт-амперную характеристику в зависимости от типа батареи. Так как современные аккумуляторные батареи обычно проектируются для использования в составе оборудования, то зарядное устройство может быть как самостоятельным изделием, так и составной частью потребителя.
Источники питания производят электроэнергию с заданными параметрами, будь то бытовая сеть 220 вольт или 5 вольт стандарта USB для питания смартфонов, планшетов и подобных устройств.
Power bank является оборудованием, которое аккумулирует электроэнергию от электрической сети стандарта USB, что в дальнейшем позволяет создать аналогичную независимую сеть для питания внешних потребителей.
Внутри себя power bank содержит зарядное устройство, которое преобразует вольт-амперную характеристику в оптимальную для заряда встроенных батарей.
Таким образом, power bank является источником питания, способным аккумулировать электроэнергию. Именно эта способность и отличает его от привычных источников питания, которые преобразуют только электроэнергию бытовой сети.
Правильная идентификация этой продукции очень важна, потому что предъявляемые требования и форма оценки сильно отличаются.
Фото предоставлено фотобанком «Лори».
Источники питания. Классификация и основные характеристики
В этом материале собрана информация о блоках питания.
Блок электропитания – это устройство, предназначенное для обеспечения питания электроприбора электрической энергией, при соответствии требованиям её параметров: напряжения, тока, и т. д. путём преобразования энергии других источников питания
- Блоки питания. Виды, типы, основные характеристики.
- Драйвера. Виды, типы, основные характеристики.
ВОПРОС 1 . Блок электропитания – это устройство, предназначенное для обеспечения питания электроприбора электрической энергией, при соответствии требованиям её параметров: напряжения, тока, и т. д. путём преобразования энергии других источников питания. Согласно ГОСТ Р 52907–2008 слово «вторичный» опускается.
Источник электропитания может быть интегрированным в общую схему (обычно в простых устройствах; либо когда недопустимо даже незначительное падение напряжения на подводящих проводах – например материнская плата компьютера имеет встроенные преобразователи напряжения для питания процессора), выполненным в виде модуля (блока питания, стойки электропитания и т. д.), или даже расположенным в отдельном помещении (цехе электропитания).
Задачи вторичного источника питания
Обеспечение передачи мощности – источник питания должен обеспечивать передачу заданной мощности с наименьшими потерями и соблюдением заданных характеристик на выходе без вреда для себя. Обычно мощность источника питания берут с некоторым запасом.
Преобразование формы напряжения – преобразование переменного напряжения в постоянное, и наоборот, а также преобразование частоты, формирование импульсов напряжения и т. д. Чаще всего необходимо преобразование переменного напряжения промышленной частоты в постоянное.
Преобразование величины напряжения – как повышение, так и понижение. Нередко необходим набор из нескольких напряжений различной величины для питания различных цепей.
Стабилизация – напряжение, ток и другие параметры на выходе источника питания должны лежать в определённых пределах, в зависимости от его назначения при влиянии большого количества дестабилизирующих факторов: изменения напряжения на входе, тока нагрузки и т. д. Чаще всего необходима стабилизация напряжения на нагрузке, однако иногда (например, для зарядки аккумуляторов) необходима стабилизация тока.
Защита – напряжение, или ток нагрузки в случае неисправности (например, короткого замыкания) каких-либо цепей может превысить допустимые пределы и вывести электроприбор, или сам источник питания из строя. Также во многих случаях требуется защита от прохождения тока по неправильному пути: например прохождения тока через землю при прикосновении человека или постороннего предмета к токоведущим частям.
Гальваническая развязка цепей – одна из мер защиты от протекания тока по неверному пути.
Регулировка – в процессе эксплуатации может потребоваться изменение каких-либо параметров для обеспечения правильной работы электроприбора.
Управление – может включать регулировку, включение/отключение каких-либо цепей, или источника питания в целом. Может быть как непосредственным (с помощью органов управления на корпусе устройства), так и дистанционным, а также программным (обеспечение включения/выключения, регулировка в заданное время или с наступлением каких-либо событий).
Контроль – отображение параметров на входе и на выходе источника питания, включения/выключения цепей, срабатывания защит. Также может быть непосредственным или дистанционным.
Чаще всего перед вторичными источниками питания стоит задача преобразования электроэнергии из сети переменного тока промышленной частоты (напр., в России – 220 В 50 Гц, в США – 120 В 60 Гц).
Две наиболее типичных конструкции – это трансформаторные и импульсные источники питания.
Трансформаторный (сетевой) источник питания
Трансформаторный блок питания.
Схема простейшего трансформаторного источника питания без стабилизации с двухполупериодным выпрямителем.
Классическим блоком питания является трансформаторный БП. В общем случае он состоит из понижающего трансформатора или автотрансформатора, у которого первичная обмотка рассчитана на сетевое напряжение. Затем устанавливается выпрямитель, преобразующий переменное напряжение в постоянное (пульсирующее однонаправленное). В большинстве случаев выпрямитель состоит из одного диода (однополупериодный выпрямитель) или четырёх диодов, образующих диодный мост (двухполупериодный выпрямитель). Иногда используются и другие схемы, например, в выпрямителях с удвоением напряжения. После выпрямителя устанавливается фильтр, сглаживающий колебания (пульсации). Обычно он представляет собой просто конденсатор большой ёмкости.
Также в схеме могут быть установлены фильтры высокочастотных помех, всплесков (варисторы), защиты от КЗ, стабилизаторы напряжения и тока.
Достоинства и недостатки
Достоинства трансформаторных БП:
- Простота конструкции;
- Надёжность;
- Доступность элементной базы;
- Отсутствие создаваемых радиопомех (в отличие от импульсных, создающих помехи за счет гармонических составляющих).
Недостатки трансформаторных БП;
- Большой вес и габариты, пропорционально мощности.Металлоёмкость;
- Компромисс между снижением КПД и стабильностью выходного напряжения: для обеспечения стабильного напряжения требуется стабилизатор, вносящий дополнительные потери;
- Слабая стойкость оборудования с таким БП к броскам напряжения и «отгоранию нуля» (обычно возникает в воздушных сетях сельской местности, приводит к повышению напряжения в розетках с 220 до 380 В). Печально известны в этом плане платы автоматики отопительных котлов (как правило они защищаются варистором, но часто и этого оказывается недостаточно). В то же время техника с импульсными БП (например, современные телевизоры) часто переносит повышения питания до 380 В без разрушения.
Импульсный источник питания
Самый простой и яркий представитель – блок питания для светодиодных лент, модулей и так далее с напряжением питания 5,12,24 В. Содержит небольшое количество деталей, легкий, маленький. Размеры 150 и вес грамм небольшие. Такой же трансформаторный блок питания весил бы килограмма три, а то и больше. В блоке питания для светодиодных лент тоже есть трансформатор, но он маленький, потому что работает на повышенной частоте. Надо отметить, что КПД такого блока – порядка 70-80%, при этом он выдает приличные помехи в электрическую сеть. Есть еще множество блоков, основанных на аналогичном принципе — для ноутбуков, принтеров и т. п. Итак, основное достоинство — небольшие габариты и малый вес. Гальваническая развязка также присутствует. Недостаток — тот же, что и у его трансформаторного собрата. Может сгореть от перегрузки . Так что если вы планируете освещение на 12 В светодиодных лент например — подсчитайте допустимую нагрузку на каждый трансформатор.
Желательно создавать 15 – 20 % запаса. То есть если у вас трансформатор на 150 Вт – лучше не вешайте на него больше, чем 100 Вт нагрузки. . Также стоит отметить, что импульсные блоки не любят включения без нагрузки. Именно поэтому не рекомендуется оставлять зарядные устройства для сотовых в розетке по окончании зарядки. Впрочем, это все делают, поэтому большинство нынешних импульсных блоков содержат защиту от включения без нагрузки.
Эти два простых представителя семейства блоков питания выполняют общую задачу — обеспечение нужного уровня напряжения для питания устройств, которые к ним подключены. Как уже было сказано выше – устройства сами решают – сколько тока им нужно. Достоинства и недостатки.
Достоинства импульсных БП:
- cравнимые по выходной мощности с линейными стабилизаторами соответствующие им импульсные стабилизаторы обладают следующими основными достоинствами;
- меньшим весом за счет того, что с повышением частоты можно использовать трансформаторы меньших размеров при той же передаваемой мощности. Масса линейных стабилизаторов складывается в основном из мощных тяжелых низкочастотных силовых трансформаторов и мощных радиаторов силовых элементов, работающих в линейном режиме;
- значительно более высоким КПД (вплоть до 90-98 %) за счет того, что основные потери в импульсных стабилизаторах связаны с переходными процессами в моменты переключения ключевого элемента. Поскольку основную часть времени ключевые элементы находятся в одном из устойчивых состояний (то есть либо включен, либо выключен) потери энергии минимальны;
- меньшей стоимостью, благодаря массовому выпуску унифицированной элементной базы и разработке ключевых транзисторов высокой мощности. Кроме этого следует отметить значительно более низкую стоимость импульсных трансформаторов при сравнимой передаваемой мощности, и возможность использования менее мощных силовых элементов, поскольку режим их работы ключевой;
- сравнимой с линейными стабилизаторами надежностью. (Блоки питания вычислительной техники, оргтехники, бытовой электроники почти исключительно импульсные, линейные БП малой мощности сохранились только для питания слаботочных плат управления «белой» бытовой техники вроде стиральных машин, микроволновых печей и отопительных котлов и колонок);
- широким диапазоном питающего напряжения и частоты, недостижимым для сравнимого по цене линейного. На практике это означает возможность использования одного и того же импульсного БП для носимой цифровой электроники в разных странах мира – Россия/США/Англия, сильно отличных по напряжению и частоте в стандартных розетках;
- наличием в большинстве современных БП встроенных цепей защиты от различных непредвиденных ситуаций, например от короткого замыкания и от отсутствия нагрузки на выходе.
Недостатки импульсных БП:
- Работа основной части схемы без гальванической развязки от сети, что, в частности, несколько затрудняет ремонт таких БП;
- Все без исключения импульсные блоки питания являются источником высокочастотных помех, поскольку это связано с самим принципом их работы. Поэтому требуется предпринимать дополнительные меры помехоподавления, зачастую не позволяющие устранить помехи полностью. В связи с этим часто недопустимо применение импульсных БП для некоторых видов аппаратуры;
- В распределённых системах электропитания: эффект гармоник кратных трём. При наличии эффективно действующих корректоров фактора мощности и фильтров во входных цепях этот недостаток обычно не актуален.
В нашей компании используются импульсные понижающие блоки питания, с выходным напряжением питания 5,12, 24 Вольта, открытые и влагозащищенные, с мощностью от 5 Вт и выше.
Блок питания 36W 12V негерметичный перф.
Блок питания 60W 12V герметичный алюм. корпус IP67
Блок питания 15W 12V герметичный алюм. корпус IP66
ВОПРОС 2 . В общем случае драйвер – это источник тока для светодиодов. Для него обычно не бывает параметра «выходное напряжение». Только выходной ток и мощность. Впрочем, вы уже знаете, как можно определить допустимое выходное напряжение – делим мощность в ваттах на ток в амперах.
На практике это означает следующее. Допустим , параметры драйвера следующие : ток — 300 миллиампер, мощность – 3 ватта. Делим 3 на 0,3 — получаем 10 вольт. Это максимальное выходное напряжение , которое может обеспечить драйвер. Предположим, что у нас есть три светодиода, каждый из них рассчитан на 300 мА, а напряжение на диоде при этом должно быть около 3 вольт. Если мы подключим один диод к нашему драйверу, то напряжение на его выходе будет 3 вольта, а ток 300 мА. Подключим второй диод последовательно (см. пример с лампами выше) с первым — на выходе будет 6 вольт 300 мА, подключим третий – 9 вольт 300 мА. Если же мы подключим светодиоды параллельно – то эти 300 мА распределятся между ними примерно поровну, то есть примерно по 100 мА. Если мы подключим к драйверу на 300 мА трехваттные светодиоды с рабочим током 700 мА – они будут получать только 300 мА.
Исправный драйвер ни при каких условиях не выдаст больше тока, чем он рассчитан — как бы вы не подключали диоды. Надо отметить, что есть драйвера, которые рассчитаны на любое количество светодиодов, лишь бы их общая мощность не превышала мощность драйвера, а есть те, которые рассчитаны на определенное количество — 6 диодов, например. Некоторый разброс в меньшую сторону они, впрочем, допускают – можно подключить пять диодов или даже четыре. КПД универсальных драйверов хуже чем у их собратьев, рассчитанных на фиксированное количество диодов в силу некоторых особенностей работы импульсных схем. Также драйвера с фиксированным количеством диодов обычно содержат защиту от нештатных ситуаций. Если драйвер рассчитан на 5 диодов, а вы подключили три — вполне возможно, что защита сработает и диоды либо не включатся либо будут мигать , сигнализируя об аварийном режиме. Надо отметить, что большинство драйверов плохо переносят подключение к питающему напряжению без нагрузки – этим они сильно отличаются от обычного источника напряжения.
Итак , разницу между блоком питания и драйвером мы определили. Теперь рассмотрим основные типы драйверов для светодиодов, начиная с самых простых.
Резистор
Это простейший драйвер для светодиода. Выглядит как бочонок с двумя выводами. Резистором можно ограничить ток в цепи, подобрав нужное сопротивление. Недостаток — низкий КПД, отсутствие гальванической развязки. Способов надежно запитать светодиод от сети 220 В через резистор не существует, хотя во многих бытовых выключателях подобная схема используется.
Конденсаторная схема
Сходна со схемой на резисторе. Недостатки те же. Возможно изготовить конденсаторную схему достаточной надежности, но при этом стоимость и сложность схемы сильно возрастут.
Драйвер с низковольтным входом
В эту категорию входят драйверы, рассчитанные на подключение к первичному источнику напряжения — блоку питания или аккумулятору. Например, это драйверы для светодиодных фонарей или ламп, предназначенных для замены галогенных 12 В. Преимущество — небольшие габариты и вес, высокий КПД, надежность, безопасность при эксплуатации. Недостаток — требуется первичный источник напряжения.
Сетевой драйвер
Полностью готовы к использованию и содержат все необходимые элементы для питания светодиодов. Преимущество — высокий КПД, надежность, наличие гальванической развязки, безопасность при эксплуатации. Недостаток — высокая стоимость. Могут быть как в корпусе, так и без корпуса.
Применение драйверов на практике
Нужно учитывать особенности светодиодов, а именно падение напряжения на них. К примеру, красный 1 Вт светодиод имеет рабочий ток 300 мА и падение напряжения 1,8-2 В. Потребляемая им мощность составит 0,3 х 2 = 0,6 Вт. А вот синий или белый светодиод имеет при таком же токе падение напряжения 3-3,4 В, то есть мощность 1 Вт. Стало быть, драйвер с током 300 мА и мощностью 10 Вт «потянет» 10 белых или 15 красных светодиодов. Разница существенная. Типовая схема подключения 1 Вт светодиодов к драйверу с выходным током 300 мА выглядит так:
В светильниках, производимых компанией используются драйвера в основном на 300-330мА, как открытые так и герметичные.
Драйвер для светодиодов 18-25*1 IP40 220 V PF>0.9 300mA
Драйвер для светодиодов 5-10*1 открытый 220 V 300mA
Драйвер для светодиодов 18-25*1 IP65 220 V PF>0.9 300mA
ГОСТ Р 54373-2011. Низковольтные источники питания постоянного тока. Ч. 6. Требования для оценки характеристик низковольтных источников питания
Низковольтные источники питания постоянного тока. Ч. 6. Требования для оценки характеристик низковольтных источников питания
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения».
Сведения о стандарте
- ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Научно-технический центр «Энергия» и Обществом с ограниченной ответственностью «ВНИИэлектроаппарат» на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в п.4.
- ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 331 «Низковольтная аппаратура распределения, защиты и управления».
- УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 4 августа 2011 г. N 216-ст.
- Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 61204-6:2000, издание 1, «Низковольтные источники питания постоянного тока. Часть 6. Требования к низковольтным источникам питания для оценки характеристик» (IEC 61204-6:2000 Low-voltage power supplies, d.с. output — Part 6: Requirements for low-voltage power supplies of assessed performance).
- ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет.
1. Область применения
Настоящий стандарт распространяется на низковольтные источники питания постоянного тока (далее — источники питания) и устанавливает требования для оценки их характеристик в процессе производства и при проведении приемочных испытаний.
Настоящий стандарт применим к источникам с входным напряжением до 600 В переменного или постоянного тока и выходным напряжением менее 200 В только постоянного тока с ограничением мощности 2,5 кВт; вторичная мощность может быть увеличена до 30 кВт с последующим проведением испытаний.
2. Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 51368-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на устойчивость к воздействию температуры (МЭК 60068-2-14:1984 «Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2-14. Испытания. Испытание N: Смена температуры», NEQ)*
* Заменен на ГОСТ Р 51368-2011 с 30.09.2011.
ГОСТ Р 51911-2002 Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания электрических выводов, патрубков и других присоединительных деталей на воздействие изгиба, крутящего момента, растягивающей и сжимающей сил (МЭК 60068-2-21:1979 «Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2-21. Испытания. Испытание U. Прочность выводов и неразъемных крепежных устройств», NEQ).
ГОСТ Р 54364-2011 (МЭК 61204:2001) Низковольтные источники питания постоянного тока. Эксплуатационные характеристики (МЭК 61204:2001, MOD).
ГОСТ 28229-89 Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Испытание XA и руководство: Погружение в очищающие растворители (МЭК 60068-2-45:1980, NEQ).
Примечание — при пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющими (измененным) документом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
Ключевые слова: источники питания постоянного тока, источники питания постоянного тока гост, низковольтные источники питания постоянного тока, требования источников постоянного тока.
Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках