Zasilacz na szynę DIN (24V DC, 10A–40A)

UL 508 a UL 60950 — różnica w zakresie certyfikacji dla przemysłowych układów sterowania

Na zasilaczach na szynę DIN pojawiają się dwa znaki UL, które nie są wymienne:

UL 508 (Przemysłowe urządzenia sterujące). Właściwy znak UL dla zasilaczy montowanych wewnątrz przemysłowych szaf sterowniczych, obudów maszyn i układów PLC. Norma UL 508 zakłada, że zasilacz instaluje wykwalifikowany elektryk w oznakowanej i zamkniętej szafie. Nie wymaga takiego samego poziomu ochrony przed przypadkowym kontaktem użytkownika jak UL 60950. Wymagany do zgodności z NFPA 79 (Elektryczna norma dla maszyn przemysłowych) na rynku północnoamerykańskim.

UL 60950 / UL 62368-1 (Sprzęt IT / Sprzęt audio-wideo). Dotyczy zasilaczy stosowanych w sprzęcie IT, elektronice użytkowej i urządzeniach AV dostępnych dla użytkowników końcowych. Inne wymagania dotyczące prześwitów i odległości pełzania niż w UL 508. Zasilacz z certyfikatem UL 60950 nie zastępuje certyfikatu UL 508 w szafie sterowniczej maszyny — inspektor odrzuci takie rozwiązanie.

Przy zakupie dla klientów z branży przemysłowej w Ameryce Północnej należy potwierdzić, że certyfikat UL dotyczy konkretnie UL 508 (szukaj znaku „LISTED” z numerem kontrolnym i oznaczeniem kategorii 508). Certyfikację UL można zweryfikować w bazie danych Product iQ firmy UL.

Na rynek UE równoważną ścieżką jest EN 61204-3 (niskonapięciowe zasilacze do zastosowań przemysłowych) w połączeniu z oznaczeniem CE i zgodnością z Dyrektywą Niskonapięciową (LVD).

Krzywa deratingu przy wysokich temperaturach otoczenia

Zasilacze na szynę DIN są oceniane w odniesieniu do referencyjnej temperatury otoczenia (zwykle 40°C lub 50°C). Powyżej tej temperatury prąd wyjściowy musi zostać zredukowany (derating), aby zapobiec przegrzaniu i przedwczesnej awarii.

Typowa krzywa deratingu: 100% wyjścia do 40°C, liniowe zmniejszenie do 50% przy 60°C, brak wyjścia przy 70°C. Jeśli temperatura wewnętrzna szafy sterowniczej (mierzona na wlocie do zasilacza) przekracza znamionową temperaturę otoczenia w miesiącach letnich lub przy dużym obciążeniu, konieczny jest większy zasilacz lub wentylacja szafy.

Praktyczna wskazówka: Przy ocenie krzywej deratingu dostarczonej przez producenta należy zapytać o warunki testowe — w szczególności czy szafa była zamknięta, czy otwarta podczas badań. Wielu producentów testuje zasilacze zamontowane swobodnie na powietrzu, a nie wewnątrz zamkniętej obudowy. W zamkniętej szafie rzeczywisty derating może być o 10–15°C bardziej agresywny niż wynika z krzywej w karcie katalogowej.

Czas podtrzymania dla zastosowań z PLC

Czas podtrzymania to czas, przez jaki zasilacz może utrzymać napięcie wyjściowe w granicach specyfikacji po zaniku napięcia wejściowego AC. W zastosowaniach z PLC i układami sterowania czas podtrzymania pozwala sterownikowi zakończyć bieżący cykl zadania i zapisać dane o stanie przed wyłączeniem systemu.

Standardowy czas podtrzymania: minimum 20 ms przy pełnym obciążeniu, wejście 230V AC (zgodnie z testem zaniku napięcia wg IEC 61000-4-11). Niektóre zastosowania wymagają 100 ms lub dłużej — należy potwierdzić specyfikację czasu podtrzymania dla rzeczywistego poziomu obciążenia (np. przy 70% znamionowego wyjścia czas podtrzymania wzrasta).

Czas podtrzymania nie zawsze jest podawany w kartach katalogowych producentów. Jeśli czas podtrzymania ma znaczenie dla danego zastosowania, należy poprosić o zmierzony przebieg (ślad oscyloskopowy napięcia wyjściowego podczas zaniku AC).

Weryfikacja MTBF

Wartości MTBF (średni czas między awariami) podawane w kartach katalogowych zasilaczy DIN to obliczenia predykcyjne, a nie zmierzone wskaźniki awaryjności. Standardową metodą obliczeniową jest MIL-HDBK-217F lub Telcordia SR-332. Deklarowany MTBF wynoszący 300 000 h oznacza przewidywaną częstość awarii rzędu około 3,3 awarii na milion godzin pracy w podanych warunkach (temperatura, naprężenie napięciowe).

Typowe pułapki związane z MTBF:

• MTBF obliczony przy 25°C i 50% obciążeniu jest znacznie wyższy niż przy 50°C i 100% obciążeniu. Należy potwierdzić warunki obliczeń MTBF.
• MTBF to nie gwarancja. Zasilacz z MTBF 300 000 h nie będzie działał przez 34 lata — MTBF to średnia statystyczna dla populacji urządzeń, a nie czas eksploatacji pojedynczego egzemplarza.
• Kondensatory elektrolityczne są zazwyczaj elementem ograniczającym żywotność. Należy potwierdzić klasę temperaturową kondensatorów (aluminiowe kondensatory elektrolityczne na 105°C w punktach najgorętszych są znacznie bardziej niezawodne niż te na 85°C).