Использование преобразователей тока не ограничивается только тестированием или электроснабжением маломощного оборудования. Поэтому классические лабораторные источники питания не в состоянии дать такие параметры на выходе, которые требуются для научной, производственной сферы, в инженерных и прикладных решениях, а также для многих других немаловажных задач.
Многие научно-исследовательские проекты нуждаются в устройствах, способных обеспечить их сверхвысоким или сверхнизким током и напряжением. Поэтому приборы, выдающие необходимые науке или инженерии энергопараметры, всегда сохраняют повышенный спрос.
Время чтения: 14 минут
Сочетание сверхвысоких или же сверхмалых значений электропитания сильно востребованы в таких науках как:
- Электротехнология (гальванические и электролизые процессы, ионизация сред, электротермический нагрев и другие).
- Эксплуатация электрооборудования (оценка диэлектрической прочности, надёжности и срока службы).
- Микробиология, биология, растениеводство (изучение влияния электротоков, высокопотенциального воздействия и электромагнитных полей на растения, ткани, микроорганизмы и другие биологические объекты).
- Материаловедение (изучение электропроводности и диэлектрических свойств синтезированных материалов).
- Химия (оценка влияния электричества на протекание химических процессов, стимулирование реакций и другие).
- Физика (исследование механического воздействия электротоков на проводники, влияния электрических и ЭМ-полей на физические процессы).
О компании
Немногие разработчики готовы на выпуск мощной и высоковольтной техники. Причина этому — значительные материальные затраты и узкий специализированный рынок сбыта.
Одним из тех, кто готов предложить решения для разных электротехнических задач, является Hangzhou Lanyi Electronics Co., Ltd . Это довольно молодое высокотехнологичное и динамично развивающееся предприятие, основанное в 2016 год. Оно объединяет исследования и разработку, производство, продажи и сервисное обслуживание DC-источников питания (ИП), электронных нагрузок, испытательных приборов и связанных с ними интегрированных систем.
Продукция LANYI
Бренд представлен на рынке восемью продуктовыми линейками под единой маркой LANYI , среди которых выделяются DCPS, HPS, PLS, LPS, LHPS. Каждая из них предназначена для определённого круга задач, отличается исполнением, функционалом и эксплуатационными свойствами.
Все изделия фирмы-производителя получили:
- Поворотный энкодер, помогающий настраивать и предустанавливать параметры и пресеты.
- Интерфейсные порты стандартов RS-232 и RS-485.
- Протокол MODBUS-RTU для реализации связи с компьютером.
- Внешний интерфейс для балансировки выходящего электропитания.
- Защитные функции от перенапряжения, перегрузки по току, короткого замыкания, а также температурную защиту.
- Принудительное воздушное охлаждение для рассеивания избыточного тепла.
Условия эксплуатации рассчитаны на работу внутри помещений с температурами 0–40°C и относительной влажностью 10–95%.
В DCPS и HPS-источники внедрён режим ZVZCS с высокой эффективностью преобразования. Так сокращённо называется полномостовой преобразователь широтно-импульсной модуляции с мягким переключением, который работает на сборке из биполярных транзисторов с изолированным затвором и специальным вспомогательным трансформатором.
Экстерьер
Габариты стандартизированы и зависят от линейки. Исполнение различается и может быть:
- Настольным: DCPS, PLS, HPS.
- Встраиваемым: DCPS, HPS.
- Напольным: LPS, LHPS.
Передняя панель
На лицевой части размещены: кнопка включения, окно индикации, индикаторы состояния, функциональные клавиши и энкодеры. В группу DCPS-блоков внедрены измерительные клеммы.
Для оперативного доступа к функционалу на панели размещены кнопки с индикацией задействованных функций:
- VI-CHECK — отображения предустановленных значений.
- OVP-SET — настройки защиты от перенапряжения.
- ADDR— селектора установки адреса.
- REM ― переключения между местным и дистанционным управлением.
- OUT ― подачи мощности.
- LOCK ― блокировка.
- VFINE ― включения точной регулировки напряжения.
- IFINE ― режим подстройки парламентов выходного тока.
Дополнительные информационные индикаторы:
- Включения CV.
- Защиты от ошибок ERROR.
- Работы CC
На БП серий LPS, LHPS, DCPS и HPS дополнительно имеется индикация срабатывания защиты:
- ACF — от пониженного входного напряжения.
- OVP — от перегрузки по напряжению.
- OTP — от перегрева.
Задняя панель
Тыльные стороны ИП не показывают существенных различий. В целом они отличаются лишь расположением разъёмов, типе питающего и выходного контактов.
Описание RS-485
Для этого асинхронного интерфейса используется разъём RJ45. Работа осуществляется в полнодуплексном режиме. Для присоединения напрямую к (ПК) применяется коммуникационный кабель LYCM7802.
Порт RS-232
Этот стандарт физического уровня использует разъём DE9. Обмен данными с ПК происходит в полудуплексе. Для присоединения к устройствам применяют кабель связи типа LYCM7801 или кабель-адаптер LYCM7803 для преобразования компьютерного USB-интерфейса в протокол RS232.
Интерфейс внешнего управления
С помощью этого шестипинового разъёма включается прибор, отслеживаются возникающие ошибки, а также компенсируется падение напряжения.
Распиновка контакта по выводам следующая:
- 1, 2 «GND» – земля.
- 3 «ON» – включение электропитания при уровне 5В, выключение при 0В.
- 4 «nERR» при сбое питания он выдаёт 0В, в нормальных условиях — 5В.
- 5 «VOS-» и 6 «VOS+» – отрицательная и положительная клеммы удалённой компенсации, представлены в виде парного подключения для устранения снижения напряжения в сети.
Программное обеспечение
Для линеек DCPS и HPS предоставляется пользовательское ПО, которое обладает множеством функций контроля, приёма, выборки и записи данных. В их число входит быстрый выбор настроек, определение выходных параметров, отображение диаграммы, экспорт в EXCEL, программирование последовательности операций. А также такие функции, как автоматическое сканирование напряжения и тестирование.
Ассортимент компании LANYI
Программируемый БП серии DCPS
Производительные ИП данной серийной линейки — это устройства с выдаваемой мощностью 600, 1200, 2400, 3000, 4000, 5000, 6000 и 8000 Вт с плавной регулировкой постоянного напряжения (DV) с током (DC). В них применена технология ZVZCS, которая позволяет снизить потери, добиться высокой энергоэффективности и надёжности преобразования. Кроме того, ИП поддерживает локальную работу на базе функции детекции удалённого контроля, что кардинально повышает гибкость его применения и расширяет его спектр. Блоки применимы в различных системах тестирования радиоэлектронных компонентов, испытательных установках, средств промышленной автоматизации, электротехнических лабораториях, а также в других областях.
Основные особенности и преимущества следующие:
- Стандартное 19-дюймовое шасси 0,5U, 2U, 3U. Пользователи могут выбрать настольный или монтируемый в стойку форм-фактор.
- Функция DV и DC.
- Низкие пульсации, высокая стабильность.
- Плавное регулирование выходных значений.
- Режим ZVZCS.
- Защита от перенапряжения, перегрева и пониженного напряжения на входе сети.
- Интерфейсы RS-232/485.
- Стандартные протоколы MODBUS-RTU.
- Контроль с помощью программы на ПК.
- Калибровка параметров через компьютерное ПО.
- Двойной режим работы: местное и программное управление.
- Номинальная выходная мощность от 0,6 до 8 кВт.
- Максимальные значения до 600В и до 500А (в зависимости от модели).
В качестве представителя этого семейства рассмотрим LANYI DCPS1218. Его характеристики:
Параметр | Значение | |
Напряжение | 0 - 100 В | |
Электроток | 0 - 12 А | |
Отдаваемая мощность | 0 - 1200 Вт | |
Коэффициент регулировки нагрузки | ≤0,1% + 2 2LSB | |
Разрешение | 0,1 В/ 10 мА | |
Пульсация | менее 10 мВ | |
Вес | около 12 кг | |
Питание | 220 В |
Высоковольтный ИП серии HPS
Это DC-блок с плавной регулировкой выходной мощности от 600 до 8000 Вт. Выходное напряжение для этой серии установлено в пределах 1000–5000 В, а токи – от 120 мА до 8 А. Точность выходных параметров составляет 1 вольт и 0,001 ампера. Кроме того, в блоке присутствует функция детектирования дистанционного управления. Эти ИП используют в различных системах оценки эксплуатационной надёжности и долговечности электротехники, испытательных центрах, лабораториях электроники, а также многих других областях.
Технические характеристики:
- Диапазон мощности до 8 кВт с высокоточной регулировкой.
- 19-дюймовый корпус высотой 2U.
- Чёткое отображение задаваемых характеристик.
- Два режима работы CV/CC с автопереключением.
- Стандартные выходы RS-232/485.
- Наличие удалённой компенсации.
- Несколько средств защиты.
- Поддержка MODBUS-RTU.
- Контроль и калибровка через ПК при помощи специального ПО.
- Калибровка параметров через компьютерное ПО.
- Двойной режим работы: местное и программное управление.
- Низкие пульсации, стабильность работы.
- Дополнительно управляется по аналоговой схеме, имеет пятиразрядный дисплей и ряд настраиваемых параметров.
Сравним несколько популярных моделей.
Параметр | HPS0611 | HPS1211 | HPS1212 | HPS2016 | HPS3021 | HPS4015 | HPS5016 |
Напряжение, В | 0 - 1000 | 0 - 1000 | 0 - 1200 | 0,16 - 400 | 0,48 - 12000 | 0,12 - 3000 | 0,16 - 4000 |
Ток, А | 0 - 0,6 | 0 - 1,2 | 0 - 1 | 0 - 0,5 | 0 - 0,25 | 0 - 1,33 | 0 - 1,25 |
Выдаваемая мощность, Вт | 0 - 600 | 0 - 1200 | 0 - 1200 | 0 - 2000 | 0 - 3000 | 0 - 4000 | 0 - 5000 |
Коэффициент регулировки нагрузки | ≤0,5% + 2 младших разряда | ||||||
Разрешение U/I | 1 В / 0,1 мА | 1 В / 0,1 мА | 1 В / 0,1 мА | 1 В / 0,1 мА | 1 В / 0,01 мА | 1 В / 0,001 мА | 1 В / 0,001 мА |
Пульсация | 0,1% от полной шкалы | ||||||
Вес | около 12 кг | около 12 кг | около 12 кг | около 12 кг | около 13 кг | около 13 кг | около 13 кг |
Питание | Однофазное (220 В) | Однофазное (220 В) | Однофазное (220 В) | Однофазное (220 В) | Трёхфазное (380 В) | Трёхфазное (380 В) | Трёхфазное (380 В) |
Линейный блок серии PLS
Это блок питания с регулировкой тока и напряжения на выходе. Устройства доступны с мощностными показателями 60 или 150 Вт. В них используется линейная технология преобразования для достижения высокой эффективности, долговременной надёжности и высокоточных функций. Помимо этого, им можно управлять удалённо. ИП используют в предэксплуатационных проверках приборов и устройств, в промышленной автоматизации, лабораторных, научных или инженерных изысканиях.
Характеристики линейки:
- Диапазон доступной мощности: 0–60 или 0–120 Вт.
- Небольшой размер, всего половина от стандартного 19’’ форм-фактора.
- Отображение рабочего состояния на контрастном LED-дисплее.
- Авторежимы работы CV и CC.
- Базовые порты обмена данными RS.
- Функция дистанционной компенсации потенциала.
- Наличие защитных систем: от перенапряжения, перегрузки и КЗ.
- Контроль с помощью компьютерного ПО, с поддержкой централизованного мониторинга нескольких блоков.
Линейный ЛБП LANYI PLS0612 (12В, 5 А) — типичный представитель этой серии, демонстрирует следующие характеристики:
Параметр | Значение | |
Напряжение | до 12 В | |
Ток | до 5 А | |
Мощность | до 60 Вт | |
Точность регулировки | ≤0,1% + 2 2LSB | |
Разрешение | 1 мВ/ 0,1 мА | |
Пульсация | менее 2 мВ | |
Вес | около 9 кг | |
Питание | Однофазное (220 В) |
Высокомощные ИП серии LPS
Эти самые мощные БП также предоставляют плавную регулировку, базирующуюся на технологии мягкого переключения. Это снижает энергопотери при переключении ВЧ-импульсных ИП, и обеспечивает надёжность и производительность. Здесь также имеется функция удалённого согласования, повышающая гибкость и применимость этого прибора. Их основная задача: выполнение тестов, диагностика, электроснабжение автоматизированных систем управления (АСУ), а также научные исследования в разных отраслях.
Их функциональность:
- Диапазон номинальных мощностей 10, 15, 20, 30, 50 и 80 кВт.
- Диапазон параметров выхода: до 1000В и до 4000А.
- Размеры — стандартный вертикальный силовой шкаф.
- Чёткость и контрастность экрана.
- Автопереключение между режимами CV/CC.
- Коммуникационные RS-порты.
- Поддержка удалённого управления.
- Пять типов защиты.
- Протокол MODBUS-RTU.
- Программный контроль работы.
- Высокий уровень стабилизации с малыми пульсациями.
- Дополнительные индивидуальные функции.
Параметр | LPS5023 | LPS8017 |
Диапазон регулировки U/I | до 500 В / 100 А | до 60 В / 1333А |
Мощность | 50 кВт | 80 кВт |
Точность регулировки | ≤0,1% + 2LSB | |
Разрешение | 0,1 В / 0,1 А | 0,01 В / 1 А |
Пульсация | ≤ 200 мВ | ≤ 100 мВ |
Вес | около 220 кг | |
Питание | 380 В (трёхфазное) |
Высоковольтный БП серии LHPS
Одни из самых мощных источников — это семейство LHPS. Они поддерживают ZVZCS, управляются как локально, так и удалённо, обеспечивают высокоэффективное и надёжное преобразование.
Среди наиболее распространённых сфер можно отметить: лабораторные исследования и диагностика электроустановок, изучение свойств материалов, сред и веществ, научная и изыскательская деятельность в области электротехнологии и электротехники.
Технические особенности семейства:
- Диапазон потребления 5–50 кВт с плавным регулированием.
- Вертикальный шкаф стандартного размера.
- Наглядная понятная индикация.
- Автоматические режимы стабилизации CV и CC.
- Встроенные порты RS-232, RS-485.
- Дистанционная компенсация падения потенциала в электросети.
- Комплекс из пяти механизмов защиты.
- Поддерживается MODBUS-RTU.
- Программное взаимодействие с компьютером.
- Высокоуровневая стабилизация, обеспечивающая минимальную пульсацию.
- Аналоговое управление, пятизначный дисплей, двойной выход и другой функционал
Примером этого семейства силовых ИП является настраиваемый БП LANYI LHPS2021 (12000В, 1.67А, 20 кВт).
Параметр | Показатель | |
Диапазон регулировки U/I | до 12 кВ / 1670 мА | |
Потребление | до 20 кВт | |
Точность регулировки | ≤0,5% + 2 младших разряда | |
Разрешение | 1 В/ 0,001 мА | |
Пульсация | ≤ 0,1% от полной шкалы | |
Вес | около 85 кг | |
Питание | трёхфазное (380 В) |
В целом условия эксплуатации и функционал всех устройств, выпускаемых компанией LANYI, близки. Поэтому выбирая блок, следует отталкиваться от характеристик вашего потребителя, требуемых диапазонов регулирования и его точности.
Также при отсутствии навыков или возможности регулирования по протоколу MODBUS, большим подспорьем будет выбор моделей, комплектуемых ПО, которые поддерживают интеграцию с ПК.