Индустриални захранвания за DIN шина

• Лесното конфигуриране и широката стандартизация превръщат DIN шината във все по-популярно решение в областта на индустриалния контрол, системите за автоматизация в промишлеността и домакинствата
  
  
• Повечето захранвания за DIN шина разполагат с пружинни затягащи приспособления, скоби или push-in клеми, позволяващи инсталиране на ръка
  
  
• Те се използват в индустриални системи за управление, системи за възобновяема енергия, сградна автоматизация и дори жилищни приложения, като системи за домашна автоматизация и домашно кино, осигурявайки стабилно захранване за критични и ежедневни потребности

DIN шината представлява метален профил със стандартни размери, първоначално дефинирани в спецификации, публикувани от Германския институт за стандартизация (DIN), и впоследствие приети като европейски (EN) и международен стандарт (IEC). Тя предлага удобен и бърз метод за асемблиране на всевъзможни комбинации от електрически и електронни устройства в специфични спрямо приложенията системи, като основното предимство е, че тези системи са компактни, но същевременно са напълно функционални.

Лесното конфигуриране и широката стандартизация превръщат DIN шината във все по-популярно решение в областта на индустриалния контрол, системите за автоматизация в промишлеността и домакинствата. От своя страна, доставчиците на оборудване отговарят на тази тенденция като предлагат богат избор от компоненти. Всички елементи на индустриалните системи – клеми, прекъсвачи, релета и дори програмируеми логически контролери, са налични като компоненти, които могат просто да бъдат прикрепени на шината, за да се изгради конфигурацията. Сред тези компоненти има и разрастваща се гама от AC-DC захранвания.

Предимства

Импулсните захранвания за монтаж на DIN шина са незаменими за редица индустриални и производствени приложения. Те обикновено са много по-ефективни от нерегулираните и линейните си аналози, достигайки нива на ефективност до 90% и повече. Тяхната енергийна ефективност се увеличава допълнително заради факта, че консумират минимално количество електроенергия в условия на липса на товар.

Друго предимство, което предлагат импулсните захранвания, е лесната им експлоатация и монтаж. Предназначените за DIN шина захранвания могат да се закрепят за нея бързо и сигурно с помощта на малко или никакви инструменти. Повечето такива захранвания разполагат с пружинни затягащи приспособления, скоби или push-in клеми, позволяващи инсталиране на ръка. Присъединяването към мрежата и товара е също толкова лесно, тъй като голяма част от захранванията имат винтови или пружинни клеми.

Надеждността е друго преимущество. Повечето предлагани на пазара днес импулсни захранвания за DIN шина се характеризират с понижени риск от отказ и необходимост от поддръжка. Този тип захранвания обикновено имат и защита, която предпазва вътрешните им компоненти и присъединените индустриални товари.

Сред другите предимства са компактност и универсалност. Захранванията за монтаж на DIN шина са изключително малки, леки и компактни, което дава възможност за инсталирането им в ограничени пространства. Те лесно се побират в електрически табла и шкафове за управление заедно с друго електрооборудване.

Захранванията за монтаж на DIN шина могат да бъдат използвани в редица индустриални сектори благодарение на издръжливия им дизайн и надеждното им функциониране. Сред често срещаните приложения са сензори, програмируеми логически контролери, изпълнителни механизми, релета, двигатели и системи за сигурност. Те се използват в индустриални системи за управление, системи за възобновяема енергия, сградна автоматизация и дори жилищни приложения, като системи за домашна автоматизация и домашно кино, осигурявайки стабилно захранване за критични и ежедневни потребности.

Пазарни тенденции

През 2023 г. пазарът на захранвания за монтаж на DIN шина се оценява на 705,61 млн. щатски долара, като прогнозата е до 2030 г. да достигне 1151,72 млн. щатски долара, нараствайки с годишен темп на растеж от 7,25% за периода 2024 – 2030 г.

Необходимостта от надеждни и ефективни захранващи решения се обуславя от разрастването на индустриалната автоматизация и увеличаващото се приложение на системи за управление в производствената и преработвателната индустрия. Захранванията за монтаж на DIN шина са от ключово значение в подкрепа на тези тенденции благодарение на способността им да осигуряват стабилно захранване на устройствата за автоматизация и управление.

Нуждата от захранвания за широка гама от електронни устройства и компоненти нараства с бързото разширяване на електронната и полупроводниковата индустрия. Захранванията за монтаж на DIN шина са познати със своята универсалност и малки размери, като по този начин отговарят на потребностите на производствените процеси в тези сектори.

Глобалният фокус върху възобновяемите източници на енергия също е движеща сила за развитието на пазара на захранвания за монтаж на DIN шина. В системи за възобновяема енергия те осигуряват стабилно захранване за оборудване за мониторинг, управление и събиране на данни от соларни инвертори, вятърни турбини и свързаната с тях инфраструктура.

Развитието на 5G инфраструктурата и разширението на други комуникационни мрежи изискват решения за надеждно захранване. С оглед предоставяне на непрекъснатост на комуникационните услуги, голяма част от телекомуникационното оборудване се захранва от захранванията за монтаж на DIN шина.
Устройствата, поддържащи индустриален интернет на нещата (IIoT), и техните приложения вземат все по-голямо надмощие в промишлената среда, което повишава необходимостта от захранвания, опосредстващи обмена на данни и комуникацията в интелигентните производствени среди. IIoT системите и устройствата функционират с по-висока надеждност, когато се използват захранвания за монтаж на DIN шина.

Фактори при избора и монтажа

Първото съображение, което трябва да се отчете при избора на захранване за монтаж на DIN шина, е съвместимостта по отношение на форма и размери.
Архитектурата с DIN шина е атрактивна отчасти заради това, че дава възможност за конфигурирането на много компактни системи. Тези системи обикновено се инсталират на задните панели на шкафове за електроапаратура, които осигуряват защита на устройствата от условията на околната среда, например от екстремни стойности на температурата. Поради това е важно да се изберат захранвания, които не се нуждаят от вентилатори или принудително охлаждане, тъй като от една страна това би било трудно за реализация в ограниченото пространство на шкафа, а от друга – би представлявало допълнителен риск от потенциален отказ. Също толкова важно е да се вземе предвид работната температура на захранването, като се отчетат стойностите, които биха могли да бъдат достигнати в един затворен шкаф, изложен на повишени външни температури. Освен това, шкафът често може да е плътно наситен с оборудване, което генерира допълнително топлина, независимо от ефективността му.

Спецификацията за обхвата на работната температура може да задава и изискване за минимално отстояние на захранването от останалите компоненти с оглед гарантиране на нормалното му функциониране. Дори ако работата при повишена температура не води до отказ на захранването, това ще скъси експлоатационния му живот, особено ако се стигне до прегряване на някои от вътрешните му електролитни кондензатори.

От системите за DIN шина, инсталирани в близост до техните приложения, се очаква да функционират надеждно и безопасно за дълги периоди от време, без нужда от наблюдение. Захранванията в тези системи обаче могат да бъдат в риск от потенциално увреждащи събития, генерирани или от мрежата, или от товара, който захранват. Следователно е важно да се изберат захранвания за DIN шина, които са напълно защитени срещу късо съединение, претоварване, прекомерно висока температура и пренапрежение.

Методът на възстановяване от ситуация на отказ също трябва да бъде взет предвид. Някои захранвания например предлагат режим, в който автоматично възобновяват работа, ако неизправността е отстранена, докато други изискват пренастройване и рестартиране, за да продължат да функционират, дори ако неизправността е отстранена.

В някои приложения, като тестови и развойни системи, удобството от наличието на регулируемо постояннотоково изходно напрежение е желано или дори ключово. Много други приложения обаче зависят от постояннотоково захранване, което остава постоянно с оглед гарантиране на безпроблемно функциониране. Множество LED осветителни инсталации изискват фиксирано постояннотоково напрежение, за да е сигурно, че каквито и да било флуктуации, прекъсвания, пикове или промени в тока няма да засегнат системата. Това позволява поддържане на прогнозируем и надежден интензитет на светлината.

Някои приложения за LED осветление, особено тези, в които стрингове от светодиодни осветители са свързани последователно, работят с оптимална ефективност, когато са захранвани от източник на постоянен ток, а не на постоянно напрежение. Постоянният изходен ток е важен и за индустриални приложения, при които се дава възможност за запазване на стабилността на захранването по време на неочаквано пиково потребление на ток.

За товари с големина над няколко десетки милиампера окабеляването между захранването и товара трябва да се поддържа възможно най-късо и с възможно най-голямо напречно сечение. Това е с цел да се сведат до минимум I2R загубите, които могат да загреят кабелите, както и да редуцират напрежението при изводите на товара. Променливотоковите кабели към захранването също трябва да са възможно най-къси и с максимално голямо напречно сечение.

Ако едно захранване е монтирано в компактна система с DIN шина, включваща множество компоненти в ограничено пространство, енергията, разсейвана под формата на топлина, трябва да се поддържа минимална, особено ако системата разчита на конвективно охлаждане. Въпреки че разсейването може да се подобри, ако шкафът може да бъде използван като топлоотвеждащ радиатор, е най-добре то да бъде минимизирано чрез избора на захранване с висока ефективност.