Как делали промышленные блоки питания в USA в 90-е.

В этой статье рассмотрим пример ключевого источника питания промышленного исполнения производства фирмы “Lorain”, USA. Так как автор данного блога интересуется силовой электроникой, то указанный источник питания с выходной мощностью 2500Вт представляет определенный интерес.

Источник питания “Lorain” рассчитан на подключение к 1Ф-сети 220В/50Гц, обеспечивает выходное напряжение 52,5В при максимальном токе нагрузки 50А. Режим работы – непрерывный. Устройство не является полностью самостоятельным изделием, а используется в составе источника бесперебойного питания (ИБП) АТС (телефонная станция) производства компании “AT&T”, USA. Сама фирма “Lorain” называет свое изделие “Rectifier”, поэтому дальше по тексту так и будем его называть.

ИБП представляет собой общий стальной корпус, в который вставляется три «Ректифаера», а также блок индикации и диагностики ИБП. В результате получаем ИБП с номинальными выходными параметрами 48VDC/150A. Выходы «Ректифаеров» соединены параллельно, также параллельно выходам подключается внешний блок аккумуляторов с номинальным напряжением 46В (7 акб по 6В и один нестандартный на 4В) и емкостью 400А*ч. Подключение батареи акб «в буфер» блоку питания – типовое решение, часто применяемое в телефонных станциях. Таким образом «Ректифаер» выполняет функции источника питания АТС и зарядного устройства для батареи акб.

Следовательно, выходное напряжение «Ректифаеров» должно быть оптимальным с точки зрения эксплуатации аккумуляторов. Именно по этой причине выходное напряжение «Ректифаеров» установлено равным 52,5В под применяемую батарею аккумуляторов. Для выравнивания тока нагрузки «Ректифаеров» на передней панели имеется подстроечный резистор.

«Ректифаер», который показан ниже на фото, произведен в USA в 1996 году. Находился в непрерывной эксплуатации с 1997 по 2021 год после чего вышел из строя по не установленной причине и был заменен на резервный. Было решено не тратить время и силы на его ремонт так как: нет никакой технической документации и перспектив ее получить, большой срок эксплуатации, возможна деградация части компонентов, непредсказуемое время наработки на следующий отказ в случае восстановления блока.

Размеры «Ректифаера»: 160х310х360 (ШхВхД), вес «по ощущениям» около 10 кГ. На рис.1 показана передняя панель блока.

На рис.2 – задняя часть с демонтированным вентилятором Papst Motoren, 48VDC 0,21A, 120x120x40.

На рис.3 показан вид сбоку со стороны платы управления и платы силовой части.

Рис.1. Вид на переднюю панель «Ректифаера».

Рис.2. Вид сзади со снятым вентилятором.

Рис.3. Вид с боку со стороны плат управления и силовой части.

В нижней части слева находится входной сетевой фильтр помех, справа – силовой электролит и плата управления силовой частью.

Отсутствуют SMD компоненты. Под платой силовой части установлены силовые ключи в корпусах TO227 на алюминиевой пластине толщиной 8 мм и размерами почти во весь корпус «Ректифаера». На рис.4 вид с боку с другой стороны.

Рис.4. Вид со стороны силовых элементов.

Вторая сторона более интересная. В нижней части видим два силовых электролита, а слева от них очень любопытный элемент – дроссель на нестандартном магнитопроводе, который вместе с двумя конденсаторами представляет собой пассивный корректор коэффициента мощности. Один из этих конденсаторов находится над электролитами между двумя медными пластинами (радиаторы охлаждения), второй показан на рис.6. На нижней медной пластине установлено два диодных входных моста, включенных параллельно. Над дросселем – силовой трансформатор на ферритовом магнитопроводе. Медные пластины крепятся к «большой» алюминиевой пластине-радиатору (видна частично вверху справа). Над силовыми электролитами – два терморезистора ограничения зарядно-пускового тока при подаче сети 220В/50Гц. Электролиты производства Philips.

Рис. 5. Вид сверху.

Рис.6. Один из конденсаторов пассивного корректора коэффициента мощности «Ректифаера».

На рис.7 и 8 показан дроссель пассивного ККМ крупно.

Рис.7. Дроссель пассивного ККМ. Справа внизу виден низкочастотный силовой трансформатор питания схемы управления «Ректифаера». Слева – силовой трансформатор инвертора.

Рис.8. Дроссель пассивного ККМ с торца. Закреплен на алюминиевой пластине, служащей радиатором охлаждения силовых транзисторов преобразователя.

На рис.5 - вид на «Ректифаер» сверху - хорошо видна массивная алюминиевая пластина-радиатор, входной и выходной «автоматы» производства фирмы Airpax, USA, выходной дроссель на ферритовом сердечнике. Видно много ручной работы, объемный монтаж.

Все винты и гайки дюймовые, поэтому желательно их не терять при ремонте.

Наверно, теперь в Америке так уже не делают.