Новые источники бесперебойного питания MEAN WELL для СКУД, охранных и пожарно-охранных систем
27 июля 2023
Константин Кузьминов (г. Заполярный)
Новым требованиям, предъявляемым современными охранными системами к источникам бесперебойного питания, удовлетворяют новые серии ИБП производства MEAN WELL: LAD и DRS, а также новый 180-ваттный ИБП известного семейства DRC.
Многие системы, в которых сбой в первичной сети может привести к нарушениям технологического процесса, условий хранения или функциональности систем безопасности, требуют бесперебойного питания. Работа дежурного освещения, индикация путей эвакуации, пожарная сигнализация и системы пожаротушения, контроль доступа и охранная сигнализация – от надежной работы этих систем могут зависеть человеческие жизни и сохранность материальных ценностей. В аварийных же ситуациях обеспечение пожарно-охранных систем питанием только от первичной сети является совершенно ненадежным решением, в таких ситуациях необходимо автономное резервирование. Для этих целей предназначены источники бесперебойного питания (ИБП) с внешним аккумулятором.
Конструкция таких ИБП может быть различной как по функциональности, так и по способу монтажа, например, с креплением на DIN-рейку или в кожухе с креплением на шасси. Как правило, наиболее востребованы ИБП с минимальной функциональностью: встроенным контроллером заряда и разряда аккумулятора и простейшей информационной системой состояния. Но на наиболее ответственных и важных объектах необходимы ИБП с расширенным функционалом.
Компания MEAN WELL, являющаяся одним из мировых лидеров в разработке и производстве источников питания, предлагает несколько семейств ИБП, способных обеспечить работу различных пожарно-охранных систем. Однако с развитием этих систем меняются и их запросы к мощности и функциональности. Недавнее обновление семейств ИБП компании MEAN WELL способно удовлетворить новые нужды пожарно-охранных систем. Для особо требовательных систем выпущены семейства LAD и DRS, а семейство источников бесперебойного питания DRC с выходной мощностью 40, 60 и 100 ватт пополнилось новым членом: DRC-180 мощностью 180 Вт.
DRC-180 – ИБП с базовым функционалом
ИБП DRC-180 имеет конструкцию для установки на DIN-рейку (рисунок 1) и является идеальным решением для новых приложений, которым требуется простое, недорогое и в то же время надежное резервирование питания, или для модернизации потребовавших большей мощности существующих систем с менее мощными ИБП.
Крепление на DIN-рейку определяет систему охлаждения – естественная. Отсутствие вентилятора минимизирует обслуживание, исключает шум при работе и повышает надежность. Как и три более ранних источника семейства, DRC-180 работает совместно со свинцово-кислотными аккумуляторными батареями (АКБ) и может быть исполнен в двух вариантах значения выходного напряжения: 13,8 В (АКБ 12 В) и 27,6 В (АКБ 24 В), что отражено в наименовании, расшифровка которого приведена на рисунке 2.
Как видно из схематического изображения (рисунок 3) применения источника питания DRC-180, его функциональность достаточно проста: два релейных выхода сообщают о состоянии первичной сети и уровне заряда АКБ, что позволяет задействовать те или иные механизмы системы для повышения надежности и эффективности ее эксплуатации.
Однако за простой функциональностью скрывается достаточно сложный преобразователь, на блок-схеме (рисунок 4) которого можно увидеть активный корректор коэффициента мощности (ККМ), раздельное от основного выхода питание информационных каналов состояния и комплекс защит от аварийных ситуаций: превышения выходного напряжения, перегрева, перегрузки и короткого замыкания, защита АКБ от глубокого разряда и от ее неправильного подключения (обратной полярности). Значение выходного напряжения можно регулировать в некоторых пределах, диапазон регулировки (примерно 20%) указан в таблице 1.
Так как ИБП DRC-180 существуют в двух вариантах выходного напряжения, между ними есть некоторые отличия в характеристиках, приведенные в таблице 1. Общие параметры для серии DRC-180:
- диапазон входных напряжений: 90…264 В AC или 127…370 В DC;
- диапазон частот переменного тока: 47…63 Гц;
- коэффициент мощности: не менее 0,95;
- импульс входного тока при холодном старте: 70 А;
- номинальное потребление: 1,5 А;
- ток утечки: < 2 мА при 240 В AC;
- время запуска при холодном старте: 2000 мс;
- номинальное время удержания: 20 мс;
- точность выходного напряжения: ±1%;
- напряжение изоляции «вход-выход»: 3000 В AC;
- диапазон рабочих температур: -20…70°C;
- максимальная высота над уровнем моря: 5000 м;
- размер корпуса (ГхШхВ): 115,0×63,0x125,2 мм;
- вес: 710 г.
Таблица 1. Различия в характеристиках DRC-180А и DRC-180B
Характеристика | DRC-180A | DRC-180B | ||
---|---|---|---|---|
Канал 1 | Канал 2 | Канал 1 | Канал 2 | |
Выходное напряжения, В | 13,8 | 13,8 | 27,6 | 27,6 |
Номинальный выходной ток, А | 9 | 4 (заряд батареи) | 4,5 | 2 (заряд батареи) |
КПД преобразования, % | 88 | 90 | ||
Диапазон выходного тока, А | 0…13 | – | 0…6,5 | – |
Шум и пульсации выходного напряжения, не более, мВ | 150 | – | 240 | – |
Диапазон регулировки выходного напряжения, В | 12…15 | – | 24…29 | – |
Порог срабатывания защиты от перенапряжения, В | 15,8…19,5 | – | 30,5…37,7 | – |
Порог напряжения отключения батареи, В | – | 10±0,5 | – | 20±1,0 |
Уровень напряжения батареи для сигнала о ее разряде, В | – | < 11 | – | < 22 |
Как и большинство импульсных источников питания, ИБП серии DRC-180 имеют некоторые ограничения по максимальной нагрузке в зависимости от условий эксплуатации (рисунок 5).
Гарантийный срок на ИБП серии DRC-180 – 3 года.
Семейство LAD – ИБП с расширенным функционалом
Компания MEAN WELL предлагает несколько семейств ИБП с конструкцией в кожухе для установки на шасси, например, AD, PSC и SCP. Новое семейство LAD (рисунок 6) создано как замена семейства AD (выходная мощность 55 и 155 Вт) более мощными ИБП с возможностью мониторинга по цифровому протоколу, расширенными вариантами значения выходного напряжения (к 13,8 и 27,6 В добавлены 41,5 и 55,2 В) и способностью работать при более отрицательных температурах, до -20°C.
ИБП LAD выпускаются в корпусе высотой 1U, выходной мощностью 120, 240, 360, 600 Вт и с двумя вариантами интерфейса: сигналы TTL-уровня и UART (к маркировке в этом случае добавлен суффикс «U», рисунок 7). Серия LAD-120 имеет естественное охлаждение через перфорацию корпуса, серии LAD-240/360/600 – принудительное, встроенным вентилятором. По сторонам клеммной колодки установлены два клавишных выключателя: отключение от сети и управление бесперебойным режимом для обслуживания АКБ. Подстроечный резистор позволяет регулировать значение выходного напряжения (для питания нагрузки) в диапазоне -20…+5%.
Помимо перечисленных в таблице 2 параметров, ИБП семейства LAD обладают следующими свойствами, особенностями и отличиями:
- ИБП с выходной мощностью 360 и 600 Вт имеют встроенный звуковой сигнализатор, дополнительный вход для принудительного управления режимом бесперебойного питания, возможность мониторинга либо TTL-сигналами, либо через интерфейс UART;
- у ИБП с выходной мощностью 120 и 240 Вт мониторинг состояния – только TTL-сигналами, звуковой сигнализатор отсутствует;
- TTL-сигналы: состояние первичной сети, отсутствие или неправильная полярность АКБ, низкий заряд АКБ, полный заряд АКБ, режим разряда;
- LAD-360/600 могут анализировать состояние каждого элемента последовательно соединенных аккумуляторов;
- работа со свинцово-кислотными и литиевыми АКБ (возможность заявлена для всего семейства, но только в LAD-360/600 вид АКБ конфигурируется джампером);
- соответствие требованиям пожарной безопасности GB17945 и GB4717 (последнему соответствует только версия UART);
- защита от перегрузки и короткого замыкания, перегрева, перенапряжения, низкого разряда АКБ, обратной полярности АКБ;
- гарантия 3 года.
Таблица 2. Параметры ИБП семейства LAD
Модель ИБП | LAD-120 | LAD-240 | LAD-360 | LAD-600 |
---|---|---|---|---|
Диапазон входных напряжений, В AC (DC) | 90…264 (127…370) | переключаемый: 90…132/180…264 (240…370) |
||
Диапазон частот переменного тока, Гц | 47…63 | |||
Номинальное потребление, А | 1,5 | 2,4 | 4 | 7,5 |
Варианты выхода питания нагрузки: напряжение, В/ток, А DC | 13,8/7,7; 27,6/3,4; 41,5/1,9; 55,2/1,21 |
13,8/16,4; 27,6/7,7; 41,5/4,78; 55,2/3,4 |
27,6/11,5; 41,5/7,14; 55,2/5,03 |
27,6/18,74; 41,5/11,45; 55,2/7,87 |
Варианты канала АКБ: напряжение, В/ток заряда, А | 13,8/1; 27,6/1; 41,5/1; 55,2/1 |
27,6/1,5; 41,5/1,5; 55,2/1,5 |
27,6/3; 41,5/3; 55,2/3 |
|
Точность выходного напряжения, % | ±1 | ±0,5…±1,5 | ±0,5…±1,0 | ±1 |
КПД преобразования, % | 86…88 | 85,5…88,0 | 86,0…86,5 | 90…91 |
Ток утечки, не более, мА | 0,5 | |||
Время запуска при холодном старте, мс | 500 | 2000 | ||
Номинальное время удержания, мс | 40 | 16 | ||
Напряжение изоляции «вход-выход», В AC | 3000 | |||
Диапазон рабочих температур, °C | -20…60 | |||
Размер корпуса (ДхШхВ), мм | 159x97x30 | 215x115x30 | 215x115x30 | 225x124x41 |
Вес, г | 420 | 750 | 750 | 1020 |
На рисунке 8 показана блок-схема ИБП семейства LAD, на которой можно заметить отсутствие у этого семейства корректора коэффициента мощности, что в некоторой степени определяет относительно невысокую стоимость ИБП LAD.
Зависимость максимальной нагрузки от температуры окружающей среды для всего семейства одинакова, а от значения входного напряжения – несущественно (для сетей 230 В) отличается для каждой серии (рисунок 9).
Все в одном, кроме АКБ – новое семейство DRS
Для самых требовательных пожарно-охранных систем и других приложений, нуждающихся в источнике бесперебойного питания с расширенной функциональностью, большой мощностью и способностью работать в сложных условиях, где в первичной сети может быть значительное перенапряжение, компания MEAN WELL предлагает семейство DRS – ИБП с креплением на DIN-рейку (рисунок 10).
Семейство представлено двумя сериями с выходными мощностями 240 и 480 ватт. Базовые параметры указаны в наименовании ИБП (рисунок 11).
Семейство DRS отличается от двух рассмотренных ранее улучшенными параметрами и функциональностью. ИБП DRS – это AC/DC-преобразователь и программируемые контроллеры заряда/разряда АКБ, мониторинга и управления. Параметры зарядки АКБ возможно запрограммировать при помощи программатора для зарядных устройств SBP-001. Все источники бесперебойного питания DRS-240/480 имеют встроенный коммуникационный интерфейс MODBus, опционально может быть установлена шина CAN.
Некоторые общие параметры, свойства и особенности семейства DRS:
- диапазон входных напряжений: 90…305 В AC или 127…431 В DC;
- диапазон частот переменного тока: 47…63 Гц;
- КПД преобразования до 93%;
- пульсации и шум выходного напряжения не более 0,01% от его номинального значения (0,018% для DRS-240-12);
- встроенный корректор коэффициента мощности, коэффициент не менее 0,95;
- двух- или трехступенчатая кривая зарядки с регулировкой тока в диапазоне 20…100%;
- импульс входного тока при холодном старте: 60 А;
- время запуска при холодном старте: 2400 мс;
- номинальное время удержания: 16 мс;
- точность выходного напряжения: ±1%;
- напряжение изоляции «вход-выход»: 4000 В AC;
- защита от перегрузки и короткого замыкания, перегрева, перенапряжения, низкого разряда АКБ, обратной полярности и неисправности АКБ;
- пассивное охлаждение;
- диапазон рабочих температур: -30…70°C (при условии соблюдения характеристики нагрузки согласно графику, рисунок 12);
- максимальная высота над уровнем моря: 2000 м;
- соответствие UL2524, NFPA121, BS EN/EN54-4 и GB
В таблицах 3 и 4 указаны варианты исполнения (по значению выходного напряжения) ИБП серий DRS-240 и DRS-480 и некоторые их параметры, в том числе рекомендуемая емкость аккумуляторной батареи.
Таблица 3. Варианты ИБП серии DRS-240 и их параметры
Модель ИБП | DRS-240-12 | DRS-240-24 | DRS-240-36 | DRS-240-48 |
---|---|---|---|---|
Выходное напряжение, В DC | 12 | 24 | 36 | 48 |
Диапазон выходного тока, А | 0…20 | 0…10 | 0…6,6 | 0…5 |
Максимальный ток заряда, А | 15,4 | 7,7 | 5,1 | 3,85 |
Рекомендуемая емкость АКБ, Ач | 20…200 | 10…100 | 6,6…66 | 5…50 |
Напряжение отключения батареи, В | 10,5±0,3 | 20,9±0,5 | 31,3±0,7 | 41,8±1,0 |
Номинальное потребление от первичной сети 230 В, А | 1,4 | |||
Размер корпуса (ГхШхВ), мм | 129,2×85,5×125,2 | |||
Вес, г | 1190 |
Таблица 4. Варианты ИБП серии DRS-480 и их параметры
Модель ИБП | DRS-480-24 | DRS-480-36 | DRS-480-48 |
---|---|---|---|
Выходное напряжение, В DC | 24 | 36 | 48 |
Диапазон выходного тока, А | 0…20 | 0…13,3 | 0…10 |
Максимальный ток заряда, А | 15,4 | 10,2 | 7,7 |
Рекомендуемая емкость АКБ, Ач | 10…100 | 13…133 | 10…100 |
Напряжение отключения батареи, В | 20,9±0,5 | 31,3±0,7 | 41,8±1,0 |
Номинальное потребление от первичной сети 230 В, А | 2,7 | ||
Размер корпуса (ГхШхВ), мм | 150,7×110,5×125,2 | ||
Вес, г | 1650 |
На рисунке 13 показана блок-схема ИБП семейства DRS. Следует заметить, что она очень упрощена и не полностью отражает все уникальные возможности источников бесперебойного питания данного семейства. Рисунок 14, изображающий лицевую панель одного из ИБП DRS, гораздо информативнее: релейные контакты выполнены переключающимися, присутствует светодиодная индикация состояния, вход для термистора, подстроечный резистор и переключатели для настройки заряда АКБ.
Полная информативность лицевой панели позволяет ускорить монтаж и минимизировать его ошибки, а наличие светодиодов – визуально оценить состояние ИБП, которое, помимо однозначных сигналов DC OK и AC Fail, закодировано цветом и числом морганий светодиода Status (8 состояний, расшифровка кода описана в документации к ИБП).
Вход для термистора (рисунок 15) позволяет при необходимости компенсировать влияние температуры на аккумуляторную батарею. Подсоединение NTC (MEAN WELL предлагает его под партнамбером NGS05C250J5 и отдельно от разъема) не является обязательным, ИБП способен функционировать и без этой опции.
Эффективность работы ИБП зависит от состояния аккумуляторной батареи, а оно, в свою очередь – от метода заряда. В семействе DRS предусмотрена возможность выбора двух- или трехступенчатого метода заряда (рисунок 16).
Выбор метода доступен на лицевой панели DIP-переключателями. Ими же выбирается тип батареи: GEL, EFB, AGM или LiFe. Триммер позволяет настроить необходимый зарядный ток в соответствии с емкостью АКБ, но наилучших результатов, если необходимо, можно достичь при помощи внешнего программирования. В этом случае будет доступна настройка кривых разряда (рисунок 17).
Как и на ИБП предыдущих семейств, гарантийный срок серий DRS-240/480 три года.
Компания MEAN WELL является №1 среди других доступных производителей ИБП, представленных на российском рынке. Это место она занимает благодаря слежению за тенденциями в различных направлениях систем питания и своевременной реакции в виде выпуска востребованной продукции, в качестве и надежности которой российские разработчики, производители и пользователи не разочаровываются уже четверть века. Доступность, оптимальное соотношение цены и качества, гарантийные обязательства и сопровождение технической документацией – все это делает безошибочным выбор продукции компании MEAN WELL.
Наши информационные каналы