Les systèmes de contrôle intelligents pour les processus industriels, les communications, le contrôle d'accès, etc., deviennent chaque jour plus importants. Il est nécessaire d'assurer l'alimentation sûre et ininterrompue de ces applications 12/24/48Vdc. En même temps, nous devenons plus conscients de l'importance de l'efficacité énergétique et de l'amélioration des équipements électroniques utilisés. Afin de répondre à ces exigences, MEAN WELL a fait évoluer cette gamme de produits en développant de nouveaux modules de redondance à haut rendement pour rail DIN (série DRDN20/40) et format grille (série ERDN20/40). Les modules DRDN20/40 et ERDN20/40 peuvent être utilisés à la fois pour compléter les alimentations et créer des systèmes redondants, et pour paralléliser les sources lorsque plus de puissance est nécessaire. Dans le scénario le plus simple, la redondance signifie que deux alimentations sont connectées en parallèle, chacune capable de gérer la charge par elle-même. Ce schéma est connu sous le nom de redondance 1 + 1. Pour des courants de sortie plus élevés, on utilise des systèmes redondants N + 1. Dans l'exemple d'un courant de charge de 200 A, six appareils de 40 A fonctionnent en mode redondant.
Si un appareil tombe en panne, les cinq blocs d'alimentation restants peuvent continuer à alimenter le système 200 A en toute sécurité. Fondamentalement, les systèmes d'alimentation redondants sont constitués d'alimentations individuelles connectées en parallèle. Comme ces sources n'ont normalement pas de diodes de découplage de sortie, ces appareils doivent être connectés à des modules de redondance. Cela permet au système de rester également opérationnel même si un court-circuit ou une panne se produit dans une ou plusieurs alimentations. Les modules de redondance intègrent une sortie DC-OK indépendante par canal, qui permet la surveillance de l'état du système et la détection des défauts.
Les modules DRDN-20/40 et ERDN-20/40 ont une chute de tension entre 200 et 300 mV
Les diodes convertissent le courant alternatif (AC) en courant continu (DC) provoquant des chutes de tension de 500 à 800mV entre l'entrée et la sortie. Selon le courant de charge, les pertes de puissance peuvent être très importantes et peuvent entraîner des problèmes de chaleur. Dans les nouveaux modules de redondance DRDN20/40 et ERDN20/40, les diodes traditionnelles ont été remplacées par des MOSFET. En principe, les diodes ont été couramment utilisées pour les étages de puissance des alimentations, sans que cela représente une avancée significative. Avec les modules de redondance externes, nous devons tenir compte de divers facteurs tels que les courts-circuits, les charges de retour et l'inversion de polarité, qui ne sont pas faciles à résoudre. Lorsque l'alimentation est court-circuitée à cause d'un défaut de charge ou de câblage, plus aucune tension n'est disponible sur le module de redondance. Cependant, l'inclusion des MOSFET dans le module permet au courant de court-circuit de circuler avec de faibles pertes de puissance. Si l'alimentation tombe en panne dans les MOSFET, le courant traversera les diodes MOSFET, provoquant des pertes jusqu'à 15 fois plus.
Pour éviter cette situation, un circuit est utilisé pour générer une tension appropriée à partir de la tension résiduelle minimale. Ainsi, lors de la mise sous tension des alimentations, ce processus est indispensable tant qu'il y a un court-circuit ou que la tension d'entrée a été inversée. Les avantages de l'utilisation de ces modules de redondance MOSFET sont clairs. Sa faible résistance provoque moins de chute de tension que lorsque des diodes sont utilisées. Avec les séries DRDN et ERDN renouvelées avec un courant de sortie de 20 à 40 A, il n'y a que 200 à 300 mV de différence entre les connecteurs d'entrée et de sortie. Avec les diodes traditionnelles, une chute de tension de 3000 mV se produirait dans la même situation. Le résultat de ces pertes est au moins 10 fois supérieur et nous aurions besoin d'utiliser des radiateurs puissants pour le refroidissement. Les modules DRDN et ERDN produisent des pertes de 1,5W avec un courant de sortie de 20-40A, ils n'ont pas besoin de radiateur.
Module de redondance MOSFET 20/40A sans dissipateur thermique
Les modules de redondance DRDN20/40 et ERD20/40 ont une tension d'entrée de 12Vdc, 24Vdc et 48Vdc, avec deux entrées 20/40A (30/60A pendant 5 secondes) et une sortie 20/40A. La version ERDN20 dispose également d'une tension de 5V, quelque chose de courant sur le marché, mais très intéressant pour pouvoir appliquer une alimentation redondante à des charges critiques telles que des microprocesseurs. Nous pouvons installer des systèmes redondants 1 + 1 ou N + 1 avec des alimentations à courant de sortie jusqu'à 20/40A avec un seul module de redondance. Grâce aux faibles pertes, les dissipateurs thermiques ne sont pas nécessaires dans les modules DRDN20/40 pour rail DIN, la largeur de l'appareil n'étant que de 32 mm (DRDN20) et 55 mm (DRDN40). Les modules sont résistants aux courts-circuits, protégés contre l'inversion de polarité et peuvent fonctionner à pleine puissance entre -40°C et +80°C. Avec l'intégration du signal DC-OK, nous détectons les pannes qui peuvent survenir et ainsi pouvoir avoir une maintenance plus efficace. Les systèmes redondants peuvent être configurés pour tout type d'application compte tenu de la large gamme de produits MEANWELL dans les alimentations et de ces modules redondants : DRDN et ERDN.
