Inbouwvoedingen
(2 991)De inbouwvoedingen zijn slechts één van de vele bestaande voedingen op de markt. Zoals de naam al aangeeft, zijn inbouwvoedingen ontworpen voor verdere installatie of integratie in een groter systeem. Ze kunnen worden gebruikt voor de aandrijving van allerlei apparaten, machines, systemen die door hobbyisten zijn gemaakt, zoals 3D-printers, maar ook van gespecialiseerde robots die steeds vaker in tal van industrieën worden toegepast.
Voeding kiezen
Bij de keuze van een voeding is het het belangrijkst te weten waarvoor die bedoeld is en welke parameters de schakeling moet hebben die ermee gevoed wordt. Het belangrijkste in dit verband is de uitgangsspanning, uitgedrukt in volt[V]. De meeste van dit type apparaten, met uitzondering van die voor speciale toepassingen, hebben aan de uitgang een gelijkstroom – DC (Eng. ‘Direct Current’). Dit komt omdat de overgrote meerderheid van elektrische en elektronische apparatuur en toestellen door dit soort elektriciteit worden aangedreven. Een te hoge of te lage uitgangsspanning kan leiden tot beschadiging van de gevoede componenten of van de voeding zelf. Sommige voedingen hebben de mogelijkheid om de uitgangsspanning aan te passen, zodat ze kunnen worden aangepast aan een specifiek systeem. De uitgangsspanning in dergelijke voedingen kan worden aangepast met een extern stuursignaal, vaak in het bereik van 1 tot 5,5 VDC, of met een eenvoudige potentiometer. Even belangrijk is natuurlijk de voedingsspanning van de voeding zelf, maar in de overgrote meerderheid zal dit wisselstroom zijn – AC (Eng. ‘Alternating Current’) met een spanning van 230V, afkomstig van het elektriciteitsnet.
Een andere parameter is de stroom aan de uitgang van de voeding. De maximale stroomcapaciteit, uitgedrukt in ampère [A], geeft de maximale elektrische stroom aan die een bepaalde voeding kan produceren en nog steeds naar behoren kan werken. De stroomwaarde moet groter zijn dan (in extreme gevallen gelijk aan) de stroom die vereist is voor het systeem dat van stroom wordt voorzien. Een voeding die op maximale stroom werkt, genereert een aanzienlijke hoeveelheid warmte, die de onderdelen kan beschadigen als deze gedurende lange tijd wordt gebruikt, vooral als de voeding geen overbelastings- of oververhittingsbeveiliging heeft. Het is een goede gewoonte om een voeding te kiezen met een grotere stroomcapaciteit dan nodig is, in de eerste plaats om te voorkomen dat deze tegen de bovengrens van zijn huidige capaciteit werkt, maar ook om te voorkomen dat bij een kleine uitbreiding van het gevoede systeem de huidige geïnstalleerde voeding moet worden vervangen door een nieuwe met een grotere stroomcapaciteit.
De parameter die nauw verband houdt met de uitgangsspanning en de maximale stroom is het vermogen, uitgedrukt in watt [W]. In het geval van gelijkspanning is het niets meer dan het product van de spanning en de uitgangsstroom van een bepaalde voeding. Denk er in het geval van wisselstroom aan om de effectieve waarden van deze parameters te vermenigvuldigen. Het vermogen (de wattage) wordt bijna altijd vermeld om gemakkelijk te kunnen vergelijken welke voeding efficiënter is.
Een ander aspect waar niet altijd naar wordt gekeken, is het temperatuurbereik waarbinnen een bepaalde voeding kan werken. De meeste ingebouwde voedingen zullen waarschijnlijk worden geplaatst in constante, gematigde omstandigheden, dicht bij kamertemperatuur. Sommige toepassingen vereisen echter gebruik bij temperaturen onder het vriespunt of in omgevingen waar de temperatuur aanzienlijk wordt verhoogd. Er zijn voedingen die efficiënt kunnen werken bij -55°C of 85°C. Als de voeding dus aan dergelijke omstandigheden kan worden blootgesteld, mag dit aspect bij de keuze ervan niet over het hoofd worden gezien.
Ingebouwde transformatorvoedingen
De twee belangrijkste types gelijkstroomvoedingen zijn pulsstroomvoedingen en transformatorvoedingen. Dit onderscheid is te wijten aan de verschillen in hun constructie en de manier waarop ze stroom verwerken. Een transformatorvoeding, vaak een lineaire voeding genoemd, is, zoals de naam al zegt, gebaseerd op een transformator die een wisselspanning, meestal 230V wisselstroom, direct aan de ingang van de voeding omzet in een lagere wisselspanning. Vervolgens wordt het gelijkgericht met een gelijkrichtbrug om gelijkstroom te verkrijgen, gefilterd en correct bestuurd door interne circuits die een constante uitgangsspanning leveren met de laagst mogelijke storing. Voedingen van dit type hebben een lage rimpel en uitgangsruis en zijn, vooral voor voedingen met een lager vermogen, relatief goedkoop. Hun grootste nadeel is hun grote omvang en gewicht, aangezien ze verscheidene malen zwaarder zijn dan pulsstroomvoedingen en zeker groter, terwijl het vermogen van het apparaat gelijk blijft. Ze zijn ook minder efficiënt door de warmteverliezen in verband met wervelstromen in de transformatorkern.
Ingebouwde pulsstroomvoedingen
In pulsstroomvoedingen wordt de ingangsspanning in één keer gelijkgericht om een hoogspanningsgelijkstroom te produceren, die vervolgens wordt gefilterd en met een frequentie van 10 tot 100 kHZ door vermogenstransistoren wordt geschakeld om pulsen in de vorm van wisselstroom te produceren. Dit is nodig omdat in de volgende stap deze spanning wordt toegepast en via een relatief kleine transformator wordt geschaald naar een veel lagere wisselspanning. De stroom wordt dan opnieuw gelijkgericht voordat hij de voeding verlaat en gefilterd door een LC-filter (inductor-capacitor) voor maximale afvlakking. Op de juistheid van deze verrichtingen wordt toegezien door een geschikt intern controlesysteem. Het onbetwistbare voordeel van pulsstroomvoedingen, vergeleken met transformatorvoedingen, is het veel lagere gewicht en de kleinere afmetingen. Ze hebben ook een hogere stroomcapaciteit voor elke mogelijke uitgangsspanning, d.w.z. een hoge vermogensdichtheid. Ze zijn ook minder duur voor de productie van voedingen met een hoger wattage. Anderzijds kan het nadeel van deze toestellen een hogere ruis en rimpel aan de uitgang zijn, vooral als we het hebben over hoogfrequente interferentie.
Buffer voedingen om in te bouwen
Speciale types van ingebouwde voedingen zijn buffer-voedingen. Ze hebben een extra ingang voor het aansluiten van een accubank, vaak in de vorm van een klassieke lood-zuur-accu. Deze is in staat de werking van het geleverde toestel in stand te houden in geval van storingen, schommelingen en spanningsdalingen van het elektriciteitsnet. Voedingen van dit type worden meestal gebruikt in diverse industrieën en fabrieken om ononderbroken stroomvoorziening te bieden aan b.v. toegangscontrolesystemen, werktijdregistratie of elektronische deursloten, waardoor een ononderbroken toegang tot lokalen in een gebouw wordt gewaarborgd. Er zijn modellen die worden verkocht in behuizingen die speciaal zijn ontworpen voor een accu van een bepaalde capaciteit, zodat u zich geen zorgen hoeft te maken over de plaatsing ervan in het systeem.
Power supplies and uninterruptible power systems
Een ander gespecialiseerd type stroomvoorziening zijn noodvoedingen en noodstroomsystemen. Net als buffervoedingen hebben ze een extra ingang voor een accu die als reservebron dient. Als een stroomonderbreking wordt gedetecteerd, schakelt de UPS automatisch over op de accumodus, waarbij laagspanningsgelijkstroom (DC) wordt omgezet in hoogspanningswisselstroom (AC), zodat de stroomtoevoer naar de aangesloten apparaten wordt gehandhaafd. Bij dit type stroomvoorziening komt men vaak de term "zuivere sinusgolf" of "zuivere sinusoïdale golf" tegen. Eng. ‘Pure Sine Wave’). Het is een term die vaak wordt gebruikt voor apparaten die gelijkstroom van een accu omzetten in 230V wisselstroom, die wordt gebruikt om de meeste elektrische en elektronische apparaten van stroom te voorzien. Apparaten die een dergelijke term niet in hun documentatie hebben, genereren gewoonlijk 230 V wisselstroom in de vorm van een trapeziumvormig signaal, dat in feite alleen de sinusvormige golfvorm van het elektriciteitsnet nabootst, zodat sommige apparaten slecht kunnen, maar niet hoeven te werken.
Industriële ingebouwde voedingen
We kunnen ook een onderscheid maken tussen industriële voedingen, die door hun constructie en aansluitingen lijken op standaard voedingen voor desktopcomputers. Ze hebben uitgangen met gelijkspanningen van -12 V, -5 V, 3,3 V, 5 V, 12 V en stekkers voor ATX-moederborden, alsmede MOLEX-of AMP-aansluitingen. Ze worden hoofdzakelijk gebruikt voor de voeding van industriële computers, die aan bijzondere eisen moeten voldoen op het gebied van betrouwbaarheid, weerstand tegen interferentie en andere, ongewenste externe factoren.
Er zijn verschillende soorten montage voor ingebouwde voedingen, wat soms een aanzienlijk verschil kan maken. In de industrie gebruikt men bij het maken van schakelkasten meestal voedingen die op een DIN-rail worden gemonteerd, terwijl men voor thuistoepassingen, zoals het voeden van LED-verlichting, voedingen kan vinden in een behuizing die voor inbouwmontage is ontworpen. De buffervoedingen worden meestal in een speciale behuizing geplaatst, aangepast voor wandmontage, en transformatorvoedingen zijn ook te vinden met schroefbevestiging. Bovendien zijn er apparaten voor paneelmontage en apparaten voor montage op printplaten.
De meeste voedingen zullen verschillende soorten beveiliging hebben. We onderscheiden hier bescherming tegen overbelasting, kortsluiting, oververhitting, overspanning, en in gespecialiseerde voedingen, ook bescherming tegen omgekeerde polariteit van de aangesloten accu, zijn overmatige ontlading en overbelasting.
Voedingen kunnen verschillende elektrische aansluitingen hebben, zoals klemmenstroken of geïntegreerde bedrading, alsook extra functies en accessoires. Er zijn écht vele manieren om een speciale voeding te configureren, en alles hangt vooral af van het beoogde gebruik, de bedrijfsomstandigheden, de andere componenten in het systeem en de apparaten die van stroom moeten worden voorzien, dus er zijn een aantal factoren waarmee rekening moet worden gehouden om een voeding te kiezen die aan zoveel mogelijk vooraf bepaalde richtlijnen voldoet.
Magazijn:
