Источники питания. Виды, характеристики, производители

Источники питания (ИП) являются неотъемлемой частью любого электронного устройства. В статье проводится обзор основных типов ИП: AC/DC-преобразователей, изолированных и неизолированных DC/DC-преобразователей, драйверов светодиодов, батарей и аккумуляторов, суперконденсаторов
4814
В избранное

AC/DC-преобразователи

В настоящий момент на рынке присутствует множество различных типов AC/DC-преобразователей. Это объясняется разнообразием требований, предъявляемых со стороны приложений, отраслевых стандартов и рынка.

КПД уже давно перестал быть единственным ключевым параметром при выборе источника питания. Новые экологические требования все чаще заставляют производителей учитывать другие факторы, позволяющие уменьшить уровень потерь мощности, в том числе наличие цифрового или аналогового дистанционного управления, низкое энергопотребление в режиме ожидания и высокую эффективность при работе с малой нагрузкой. Некоторые сегменты рынка требуют повышенной безопасности и обеспечения высокого рейтинга изоляции, например, в соответствии с EN60335 для бытовой электроники или в соответствии с EN60601 для медицинского оборудования. Особые требования по защите окружающей среды представлены в ATEX/ Eх

В таблице 1 представлены наиболее распространенные типы источников питания от ведущих производителей отрасли.

Таблица 1. Популярные типы AC/DC-преобразователей от ведущих производителей отрасли

  Адаптеры и зарядные устройства Для монтажа на печатную плату С пассив-ным охлажде-нием Откры-того типа Откры-тые с U-кожухом Для монтажа на DIN-рейку Корпусные для монтажа в стойку

Модуль-ные с возмож-ностью подстроки

Выпрями-тели Линей-ные Для ЖД
и транспорта
Для медицин-ских приложе-ний Драйверы светодио-дов Источник беспере-бойного питания для LED
Aimtec Power + +   + + + +       + + +  
Bel Power/Melcher +   + + + + + + + + + +    
Delta Electronics + + + + + + + + +   + + +  
Mean Well + + + + + + + + +   + + +  
Murata Power     + + +       +     +    
Traco   + + + + + + +     + +    
Mornsun + + + +   +   +     + +    
Iventronics                         +  
Philips                         +  
ISSATA                         + +

DC/DC-преобразователи

DC/DC-преобразователи выполняют две основных функции. Во-первых, преобразуют входное постоянное напряжение одного уровня в постоянное напряжение другого уровня. Во-вторых, осуществляют гальваническую развязку между двумя частями схемы.

PoL-регуляторы (point-of-load) располагаются рядом с нагрузкой и имеют небольшой форм-фактор. Высокопроизводительные неизолированные DC/DC-регуляторы обычно выступают в роли последней ступени в цепи преобразования напряжения питания.

В настоящий момент на рынке присутствует множество различных типов DC/DC-преобразователей, которые отличаются размером, мощностью, стоимостью, типом топологии и т. д. (таблица 2).

При создании больших систем используют распределенную архитектуру электропитания (Distributed Power Architecture, DPA). При этом выполняется разделение ИП на три уровня:

  • Сетевые ИП с питанием от сети переменного тока, которые обеспечивают развязку с сетью и выпрямление напряжения. Эти ИП формируют постоянное выходное напряжение, например, 48 В или 12 В.
  • Промежуточные преобразователи (Intermediate bus converters, IBC) выполняют развязку потребителей от основной шины 48 В и понижают напряжение до 12 В.
  • PoL-регуляторы преобразуют входное напряжение 12 В в низкое рабочее напряжение 0,6…3,3 В. Эти ИП гарантируют высокую точность выходного напряжения и быстрый отклик на изменение нагрузки и входного напряжения, а также обеспечивают высокий нагрузочный ток (300 мА … 180 А).

Наши специалисты могут помочь Вам разобраться с особенностями DC/DC-преобразователей и выбрать оптимальную модель с учетом требований конкретного приложения.

Таблица 2. Популярные типы DC/DC-преобразователей от ведущих производителей отрасли

  Маломощ-ные и миниатюр-ные Промыш-ленные Модули с аналоговым и цифровым управлением Промежу-точные преобразо-ватели  С монтажом на DIN-рейку Выпрями-тели, фильтры Для ЖД и транспорта Для медицинских приложений Специаль-ного назначения Драйверы светодио-дов Высоко-вольтные DC/DC-фильтры PoL Micro PoL Импульсные
  Изолированные   Неизолированные
Aimtec Power + + +   +   + + + + +       +
Bel Power/Melcher   + + + + + + +       + +    
Delta Electronics + + + + +   +       + + +   +
Mean Well + + +   +   + +   +         +
Murata Power + + + +   + + + +       +   +
Peak +           + +         +   +
Traco + + +   +   + + +   +   +   +
Recom + +     +   + +   + +   +   +
Mornsun +         + + +     +   +   +

Драйверы светодиодов

Популярность использования светодиодов в качестве источников освещения быстро увеличивается. Это является следствием их преимуществ, среди которых, в первую очередь, можно отметить малое энергопотребление, надежность и долговечность. Однако все перечисленные достоинства удается реализовать, только выбрав оптимальный источник питания – драйвер светодиодов. При этом необходимо опираться на существующие стандарты.

Стандарты определяют требования к различным параметрам драйвера светодиодов, включая уровень пульсаций и мерцания (фликер) энергопотребление в режиме ожидания/ без нагрузки, время запуска, безопасность, ЭМС и нелинейные искажения. Благодаря использованию светодиодов удается реализовать множество различных функций управления светом от контроля яркости с учетом дня и ночи, до беспроводного управления в приложениях уличного освещения, подсветки и декоративного освещения.

Аккумуляторы и батареи

В таблице 3 представлен обзор номенклатуры наиболее популярных аккумуляторов и батарей от ведущих производителей. Наши специалисты помогут Вам выбрать оптимальный элемент питания для конкретного приложения, а также организуют поставку опытных образцов.

Таблица 3. Наиболее популярные типы аккумуляторов и батарей от ведущих производителей

  Марганцево-цинковые Алкали-новые Серебряно-цинковые Воздушно-цинковые Литий-марган-цевые Литий-тионил-хлоридные Свинцово-кислотные Никель-металло-гидридный Литий-ионные Литий-полимерные Зарядные устройства
  Батарейки Аккумуляторы  
GP Batteries + + + + +     + +   +
Mean Well                     +
Murata Power         +            
Panasonic + +     +   + + +    
Tadiran           +     +    
Varta   + + + +     + + +  
EEMB         + +   + + +  
EVE         + +     + +  
SAFT         + +     +    
FANSO         + +          
BPI               + + +  
DELTA             +        

Характеристики аккумуляторов и батареи в первую очередь определяются происходящими в них химическими процессами. При этом у каждого типа элементов есть как достоинства, так и недостатки (таблица 4).

Таблица 4. Сравнение характеристик различных типов аккумуляторов и батареи

  Марганцево-цинковые Алкали-новые Серебряно-цинковые Воздушно-цинковые Литий-марган-цевые Литий-тионил-хлоридные Свинцово-кислот-ные Никель-металло-гидридный Литий-ионные Литий-полимерные
  Батарейки Аккумуляторы
Напряжение, В 1,5 1,5 1,55 1,65 3 3,6 2,1 1,2 3.3-3.8  4,2
Плотность энергии Втч/л 92 250-434  500 442 1673 1000 60-75  401 250-693  250-730
Удельная энергия, Втч/кг 36 85-190  130 470 280 500-700  30-50  100-120  100-265  100-265
Время заряда, ч 8-16 2-4 ≤1 ≤1
Срок службы, циклов 200-300  300-500  500-1000  500-1000
Стоимость низкая низкая средняя низкая средняя высокая низкая средняя средняя высокая

Суперконденсаторы

Суперконденсаторы могут выступать в качестве альтернативного источника питания вместо традиционных аккумуляторов в различных приложениях, требующих накопления энергии. Чаще всего они применяются в качестве резервного источника питания или в качестве буферного источника энергии в приложениях со значительными импульсными нагрузками.

Суперконденсатор представляет собой электрохимический конденсатор с двойным электрическим слоем. В литературе суперконденсаторы также называют ультраконденсаторами или ионисторами. Суперконденсаторы имеют множество достоинств, в том числе длительный срок службы и отсутствие потребности в техническом обслуживании. Кроме того, поскольку суперконденсаторы не содержат свинца или других потенциально вредных веществ, они соответствуют директивам ЕС, таким как RoHS. Это является важным преимуществом, которое следует учитывать при разработке новых электронных устройств.

Суперконденсаторы используются в самых разных областях. Они становятся отличной заменой для традиционных дисковых батареек, используемых для питания часов реального времени при нахождении устройств в режиме ожидания. Суперконденсаторы также могут объединяться в батареи большой емкости для питания сервоприводов. Если рассматривать ультраконденсаторы с точки зрения накопителей энергии, то они занимают промежуточное место между алюминиевыми электролитическими конденсаторами и аккумуляторами: их удельная емкость значительно больше, чем у конденсаторов, но меньше, чем у аккумуляторов.

Литий-ионные конденсаторы или гибридные конденсаторы, по сути, представляют собой комбинацию технологий аккумуляторов и суперконденсаторов. В суперконденсаторах накопление энергии происходит в виде электростатического заряда. В литий-ионных аккумуляторах энергия образуется в результате протекания химических реакций. В литий-ионных гибридных конденсаторах используется один электростатический электрод и один электрохимический. В результате получается устройство, у которого плотность энергии оказывается выше, чем у суперконденсаторов, и при этом отсутствует значительный саморазряд, и сохраняется большое число допустимых циклов заряда-разряда (таблица 5). В то же время гибридные конденсаторы, в отличие от литий-ионных аккумуляторов, не подвержены тепловому разрушению.

Наши высококвалифицированные специалисты помогут подобрать для Вашего устройства оптимальный суперконденсатор или гибридный конденсатор от ведущих мировых производителей, включая AVX, Vinatech, Eaton, Kemet, Nichicon, Panasonic, Tadiran, Taiyo Yuden, TDK и Vishay.

Таблица 5. Сравнение характеристик суперконденсаторов, литий-ионных аккумуляторов и гибридных конденсаторов

 

Суперконденсаторы

Литий-ионные
гибридные
Литий-ионные
батарейки
Сопротивление низкое среднее высокое
Рабочая температура, °С -40...+70  -25...+85  -20...+60
Макс. напряжение, В 2.3...2.7  3,8 4.1...4.3
Мин. раб. наряжение, В 0 2,2 2,5
Соотношение емкость/объем низкий В 2-3 раза выше,
чем у суперконденсаторов 
Максимальное (в 100 выше, чем у суперконденсаторов)
Циклов заряда/разряда 100k  100k  500-1000
Саморазряд значительный низкий низкий
Безопасность высокая высокая требуется контроль
Требуется ли мониторинг напряжения нет да да

 

Производитель: EEMB Co.Ltd
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
CR2032-PEN3-A10606
CR2032-PEN3-A10606
EEMB Co.Ltd
Арт.: 18628 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Дисковые литиевые элементы для установки на печатную плату 3.0 В. Номинальная емкость (мАч): 210. Стандартный ток разрядки (мА): 0,4
CR2032-PEN3-A10606
-
Поиск
предложений
LIR18650
LIR18650
EEMB Co.Ltd
Арт.: 311808 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Аккумулятор литий-ионный. Номинальное напряжение (В): 3,7. Номинальная емкость (мАч): 2200. Число циклов разряд.заряд: 300. Внутренее сопротивление (мОм): 70. Вес (гр)/диаметр (мм)/высота (мм):45,0/18,3/65,0
LIR18650
-
Поиск
предложений
CR14250BL-VBR 3.0V
CR14250BL-VBR 3.0V
EEMB Co.Ltd
Арт.: 589711 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Элемент на основе литий-диоксид марганца (Li-MnO2) с выводами на плату. Отсутствие пассивации. Хранение до 10 лет, саморазряд
CR14250BL-VBR 3.0V
-
Поиск
предложений
CR2450-ABY2
CR2450-ABY2
EEMB Co.Ltd
Арт.: 675654 PDF RND
Поиск
предложений
Батарея Li-MnO2
CR2450-ABY2
-
Поиск
предложений
Производитель: TADIRAN BATTERIES LTD.
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
SL-360/P
SL-360/P
TADIRAN BATTERIES LTD.
Арт.: 216794 ИНФО PDF
Доступно: 2 шт. от 1 шт. от 1375,54
Выбрать
условия
поставки
SL-360/P - элемент литий-тионил хлоридный с аксиальными выводами по 45мм Особенности: Длительный срок хранения (до 10 лет) Очень низкий саморазряд (меньше 1% в год) Подходят для длительного использования при слабых токах Характеристики: Размер : AA Рабочая температура (гр.…
SL-360/P от 1 шт. от 1375,54
2 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
SL-350/P
SL-350/P
TADIRAN BATTERIES LTD.
Арт.: 216798 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Элемент литий-тионил хлоридный с аксиальными выводами по 45мм Особенности: Длительный срок хранения (до 10 лет) Очень низкий саморазряд (меньше 1% в год) Подходят для длительного использования при слабых токах Характеристики: Размер : 1/2AA Рабочая температура (гр.…
SL-350/P
-
Поиск
предложений
SL-2770/T
SL-2770/T
TADIRAN BATTERIES LTD.
Арт.: 293093 ИНФО PDF
Доступно: 142 шт. 1250,00
Серия SL-700/SL-2700 (iXtra) - хороший старт после длительного простоя Элемент литий-тионил хлоридный Размер : C Рабочая температура (гр. С): -55+85 Номинальное…
SL-2770/T 1250,00 от 3 шт. 1110,00 от 10 шт. 1050,00 от 26 шт. 1020,00 от 53 шт. 997,00
71 шт.
(на складе)
71 шт.
(под заказ)
Производитель: Recom International Power
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
RACD03-350
RACD03-350
Recom International Power
Арт.: 821556 ИНФО PDF
Доступно: 300 шт. 631,00
LED DRIVER, AC-DC, CC, CV, 0.35A, 15V
RACD03-350 631,00 от 5 шт. 559,00 от 20 шт. 531,00 от 50 шт. 515,00 от 110 шт. 504,00
35 шт.
(на складе)
265 шт.
(под заказ)
Производитель: Mean Well
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
HLG-150H-24
HLG-150H-24
Mean Well
Арт.: 882442 ИНФО PDF
Доступно: 125 шт. 2120,00
LED DRIVER PSU, AC-DC, 24V, 6.3A
HLG-150H-24 2120,00 от 2 шт. 1880,00 от 6 шт. 1790,00 от 16 шт. 1730,00 от 36 шт. 1690,00
123 шт.
(на складе)
2 шт.
(под заказ)
HLG-100H-24
HLG-100H-24
Mean Well
Арт.: 1023029 ИНФО PDF
Доступно: 116 шт. 2010,00
LED DRIVER PSU, AC-DC, 24V, 4A
HLG-100H-24 2010,00 от 2 шт. 1780,00 от 7 шт. 1690,00 от 17 шт. 1640,00 от 36 шт. 1600,00
33 шт.
(на складе)
83 шт.
(под заказ)
HBG-240-60A
HBG-240-60A
Mean Well
Арт.: 1189727 ИНФО PDF RND
Доступно: 30 шт. 3640,00
LED DRIVER PSU, AC-DC, 60V, 4A
HBG-240-60A 3640,00 от 4 шт. 3460,00 от 8 шт. 3350,00 от 17 шт. 3280,00
3 шт.
(на складе)
27 шт.
(под заказ)
ELG-100-C1050A
ELG-100-C1050A
Mean Well
Арт.: 1931870 ИНФО PDF RND
Доступно: 70 шт. от 1 шт. от 3712,39
Выбрать
условия
поставки
LED DRIVER PSU, AC-DC, 95V, 1.05A
ELG-100-C1050A от 1 шт. от 3712,39
70 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
ELG-100-C700DA
ELG-100-C700DA
Mean Well
Арт.: 2098217 ИНФО PDF RND
Доступно: 8 шт. от 1 шт. от 4160,49
Выбрать
условия
поставки
AC-DC преобразователь (LED драйвер); стабилизация тока; димминг DALI; мощность 100 Вт; 700 мА. Технические характеристики: Выходная мощность, ном., Вт: 100;…
ELG-100-C700DA от 1 шт. от 4160,49
8 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
ELG-150-C1400DA
ELG-150-C1400DA
Mean Well
Арт.: 2122259 ИНФО PDF RND
Доступно: 10 шт. от 1 шт. от 6564,15
Выбрать
условия
поставки
LED DRIVER PSU, AC-DC, 107V, 1.4A
ELG-150-C1400DA от 1 шт. от 6564,15
10 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
Производитель: Eaglerise Electric & Electronic Co.,Ltd
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
EIP012C0700LS
EIP012C0700LS
Eaglerise Electric & Electronic Co.,Ltd
Арт.: 992284 ИНФО PDF
Поиск
предложений
AC-DC сетевой преобразователь EIP012C0700LS - P вых: 12 Вт; Выход: ток; U1: 9...17 В; I1: 700 мА; Стабилизация: ток; Вход: 220/240 Основные характеристики:…
EIP012C0700LS
-
Поиск
предложений
Производитель: Lightech Inc.
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
901150024EMS
901150024EMS
Lightech Inc.
Арт.: 1068336 ИНФО PDF
Поиск
предложений
LED DRIVER, AC-DC, CV, 24V
901150024EMS
-
Поиск
предложений
Производитель: Saft-Nife GmbH.
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
LSH20
LSH20
Saft-Nife GmbH.
Арт.: 1229964 ИНФО PDF RND
Поиск
предложений
Элемент литий-тионил хлоридный, 13000mAh, 33.4х61.6(1шт) 3.6В, высокотоковый. SAFT
LSH20
-
Поиск
предложений
LS14500 3PF RP
LS14500 3PF RP
Saft-Nife GmbH.
Арт.: 1902769 ИНФО PDF RND
Поиск
предложений
Элемент литий-тионил хлоридный компании SAFT типоразмера AA номинальным напряжением 3.6 В ёмкостью 2.6 Ач на плату выводы Т раб.: -60...85 °C.
LS14500 3PF RP
-
Поиск
предложений
LS26500 CNR
LS26500 CNR
Saft-Nife GmbH.
Арт.: 1902781 ИНФО PDF RND
Поиск
предложений
Элемент питания литиевый 7700mAh, 26х50.4(1шт) 3.6В компании SAFT
LS26500 CNR
-
Поиск
предложений
LS33600 CNA
LS33600 CNA
Saft-Nife GmbH.
Арт.: 1902784 ИНФО PDF RND
Поиск
предложений
Элемент литий-тионил хлоридный. SAFT
LS33600 CNA
-
Поиск
предложений
Производитель: Fanso Technology Co. Ltd
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
ER14505H/P
ER14505H/P
Fanso Technology Co. Ltd
Арт.: 2299848 ИНФО PDF
Доступно: 22619 шт. 117,00
Элемент литий-тионил хлоридный. Хранение до 10 лет, саморазряд
ER14505H/P 117,00 от 5 шт. 111,00 от 27 шт. 98,50 от 113 шт. 93,50 от 291 шт. 90,50
19047 шт.
(на складе)
3572 шт.
(под заказ)
ER14250H/3PF
ER14250H/3PF
Fanso Technology Co. Ltd
Арт.: 2303804 ИНФО PDF
Доступно: 6537 шт. 65,50
Li, SOCl2 батарея типоразмера 1/2AA номинальным напряжением 3.6 В ёмкостью 1.2 Ач на плату выводы Траб: -55...85 °C
ER14250H/3PF 65,50 от 9 шт. 62,00 от 48 шт. 55,00 от 201 шт. 52,50 от 519 шт. 50,50
6494 шт.
(на складе)
43 шт.
(под заказ)
CR123A/S
CR123A/S
Fanso Technology Co. Ltd
Арт.: 2303910 ИНФО PDF
Доступно: 50952 шт. 75,50
Li, MnO2 батарея типоразмера 123A номинальным напряжением 3 В ёмкостью 1.5 Ач, стандарт выводы. Траб: -40...85 °C. Размер 17?17?34.5 мм
CR123A/S 75,50 от 8 шт. 72,00 от 42 шт. 63,50 от 174 шт. 60,50 от 449 шт. 58,50
43640 шт.
(на складе)
7312 шт.
(под заказ)
CP9V
CP9V
Fanso Technology Co. Ltd
Арт.: 2606854 ИНФО PDF
Доступно: 1000 шт. 287,00
Элемент диоксид марганцевый. (Li-MnO2) Типоразмер Крона Рабочая температура (гр. С): -40+60. Номинальное напряжение(В): 9,0. Номинальноя емкость(мАч): 1200. Стандартный разрядный ток(мА): 1 (мах 120 pulse 400)
CP9V 287,00 от 2 шт. 273,00 от 11 шт. 242,00 от 46 шт. 230,00 от 119 шт. 222,00
1000 шт.
(на складе)

Сравнение позиций

  • ()