Mornsun – надежные решения на рынке промышленных источников питания

Компания Mornsun входит в число лидеров по производству AC/DC- и DC/DC-преобразователей, а ее продукция имеет все необходимые сертификаты качества UL, CE, CSA, CB и DoE Level VI и используется в решениях таких компаний, как Siemens, Honeywell, General Electric и ABB, что говорит о ее надежности и высоком уровне производства.

Как правило, любое устройство из сферы электроники содержит в себе элементы питания, такие как AC/DC- и DC-/DC-преобразователи, фильтры ЭМС/ЭМИ и прочее. Спектр данных компонентов чрезвычайно широк и представлен множеством компаний-производителей как на мировом, так и на российском рынке.

Однако несмотря на обширный перечень компонентов, вариантов, которые бы сочетали в себе только положительные качества, необходимые для решения конкретной задачи, существует не так много. Наиболее частым расхождением является критерий «цена-качество»: действительно, надежные решения имеют высокую стоимость, а дешевые компоненты, как правило, представлены малоизвестными производителями с небольшой производственной линейкой или с длительным сроком поставки.

Альтернативой стала продукция компании Mornsun, появившаяся в России в 2008 году и уже успевшая завоевать значительную долю рынка.

История Mornsun

Компания Mornsun появилась в Китае в 1998 году благодаря влиянию другой компании – Newport Components Limited (сейчас носит название “Murata Power Solutions”): именно там в должности директора по производству работал Джордж Инь – основатель Mornsun.

За счет опыта, полученного в ходе взаимодействия с Newport Components Limited, компания Mornsun очень скоро вышла на лидирующие позиции в сфере разработки и изготовления промышленных источников питания на китайском рынке. Сферы применения и сертификаты компании приведены на рисунке 1.

Рис. 1. Сферы применения и сертификаты компании Mornsun

В одном из своих интервью Джордж Инь описал политику компании словосочетанием «культура верблюда», что означает прагматичный и честный подход.

Структура компании обеспечивает весь производственный процесс, начиная с логистики и заканчивая технической поддержкой.

Производственные площади Mornsun занимают более 60 000 м? и оборудованы современными системами, позволяющими довести степень автоматизации производства до уровня более 60%: в работе участвуют 14 автоматических линий поверхностного монтажа (SMT) с суммарным выходом до 4 миллионов устройств в месяц (в ближайшее время планируется внедрение пяти дополнительных автоматических линий).

Несмотря на то что на заводе Mornsun работает более двух тысяч человек, причем 30% сотрудников – специалисты с инженерным образованием, компания прибегает и к использованию сторонних научно-исследовательских центров. Один из таких центров был приобретен компанией в 2014 году и переоборудован согласно корпоративным требованиям. На данный момент центр получает ежегодные инвестиции в размере 10% от общего оборота компании. В состав центра входят исследовательский отдел, отдел разработок, а также сертифицированная лаборатория для проведения испытаний, в которой производимые изделия проходят проверку качества и соответствия нормам CE/UL по ЭМС, помехоустойчивости и безопасности. Также на центр возложены обязанности по контролю качества продукции Mornsun.

Персонал центра насчитывает более 400 инженеров и ежегодно разрабатывает по линии НИОКР (Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы) более 400 новых решений. Mornsun активно патентует свои идеи и результаты исследований и разработок: на данный момент количество поданных заявок на получение патентов превысило 900.

Рост оборота продукции компании, начиная с 2014 года, держится на уровне около 20%, что стало возможным также и за счет открытия нового центра. Mornsun нацелен на дальнейшее развитее собственных НИОКР и планирует увеличение штата сотрудников центра до тысячи человек.

Другим немаловажным акцентом компании является надежность и качество решений, поставляемых на рынок. Перед тем как попасть к потребителю, продукция Mornsun проходит семь стадий контроля качества, начиная от контроля поступающих на производство материалов и  технологических процессов и заканчивая анализом рекламаций.

Высокий уровень системы управления качеством позволил компании получить сертификаты ISO 9000, ISO 14000 и ISO 27000. В свою очередь, вся выпускаемая продукция, используемая в отраслях автомобилестроения, энергетики, медицины, нефтедобычи и ж/д-транспорта, имеет подтвержденные сертификаты EN50155, IATF16949 и EN/UL60601. В конечном счете, Mornsun имеет уровень качества в не более чем 100 бракованных изделий на миллион единиц поставленной продукции, причем в будущем планируется снизить эту цифру до 10 на миллион.

Компания имеет представительства в Америке и Германии, а ее продукция распространяется через дистрибьюторов более чем в сорока странах (рисунок 2).

Рис. 2. Охват рынков компанией Mornsun

Сейчас компания входит в пятерку мировых лидеров по производству промышленных источников питания, а надежность ее изделий признана такими крупными компаниями как Emerson, Siemens, General Electric (GE), ABB (Asea Brown Boveri) и Honeywell, которые успешно применяют продукцию Mornsun в своих решениях. Стоит отметить, что на всю выпускаемую продукцию распространяется трехлетняя гарантия производителя.

Производственная линейка

Продукция компании Mornsun включает в себя преобразователи АС/DC, DC/DC, IGBT-драйверы, миниатюрные трансформаторы, изолирующие усилители, защитные барьеры, фильтры и другие решения (рисунок 3).

Однако, несмотря на разнообразие и широкий перечень производимых решений, передовым видом деятельности компании является разработка и производство DC/DC- и AC/DC-преобразователей с широким мощностным диапазоном работы, доступных пользователям в самых разных конструктивных исполнениях.

Рис. 3. Продукция компании Mornsun

Большая часть производимых компанией изделий находит применение в промышленных отраслях, а также в транспортной, энергетической сфере и медицине. Компания нацелена на производство качественной, а не дешевой продукции, и именно этим заслуживает доверие. Единственная сфера, для которой Mornsun не производит продукцию – это бытовая техника и другие потребительские товары.

Mornsun постоянно совершенствует свою продукцию и указывает на это в наименованиях. Так, например, компоненты, в названиях которых отсутствуют обозначения с символом R, принадлежат к первому поколению, а наличие символов R2 и R3 говорит о принадлежности ко второму и третьему поколению, соответственно.

С увеличением порядкового номера поколения улучшаются и технические характеристики изделия, внедряется новый функционал, увеличивается количество степеней защиты, а также, как правило, снижается стоимость. Стоит отметить, что, несмотря на разницу в поколениях, устройства взаимозаменяемы снизу вверх: решение, использующее компоненты первого поколения, может спокойно работать также и с последующими, причем выигрывая по ряду параметров, например, электромагнитной совместимости, коэффициенту полезного действия (КПД), скорости запуска, стабильности поведения при небольшой нагрузке и возможности увеличения емкости нагрузки. К сожалению, на данный момент не вся номенклатура компонентов Mornsun имеет версию третьего поколения, однако R3 быстро расширяется и в скором времени будет включать в себя все изделия с предыдущими индексами.

На рисунках 4…7 приведены сравнения некоторых характеристик устройств из поколений R2 и R3:

Рис. 4. Сравнительная характеристика тока холостого хода

Ток холостого хода предлагаемых на рынке решений составляет около 15 мА, что не очень оптимально для конструкций, работающих от аккумуляторных батарей. В поколении R3 компания Mornsun снизила значение тока до 5 мА.

Рис. 5. Сравнение эффективности (КПД) поколений R2 и R3 (R3 на 20% выше R2)

Рис. 6. Выделяемое тепло для компонентов поколений R2 и R3 (чем выше КПД, тем меньше тепла выделяется)

Рис. 7. Параметры емкостной нагрузки в поколениях R2 и R3

Перечень решений, производимых Mornsun, довольно широк и не может быть должным образом описан в единственной публикации, поэтому ниже мы рассмотрим основные аспекты  изделий, непосредственно связанных с построением систем электропитания. 

DC/DC-преобразователи от Mornsun

DC/DC-преобразователи производства Mornsun – это изолированные решения 0,25…200 Вт, доступные во всех видах стандартных корпусов: SIP, DIP, SMD, Brick и прочих (рисунок 8), также с функцией крепления к DIN-рейке. Неизолированные решения (тип POL) доступны в корпусах SIP3 (семейство преобразователей К78хх).

Рис. 8. Типы корпусов DC/DC-преобразователей

Mornsun выпускает преобразователи, работающие как от фиксированного входного напряжения (стабилизированные и без стабилизации, вход ±10%), так и в диапазоне напряжений 2:1 или 4:1, с изоляцией между входом и выходом до 6 кВ DC, а также неизолированные. Подавляющее большинство поставляемых на рынок DC/DC-преобразователей имеет температурный диапазон работы -40…85/105°С, однако существуют исключения, например, модель CF0505XT-1WR2, температурный диапазон которой составляет -50…125°С. CF0505XT-1WR2 изготавливалась с уклоном на использование, в первую очередь, в сфере автомобилестроения и полностью соответствует необходимым требованиям стандарта IATF16949.

При выборе элементов от Mornsun стоит обратить внимание на наличие/отсутствие обозначений R2 и R3 в конце наименования (например, G0505S-1W и G0505S-1WR2 или B0505LS-1WR2 и B0505LS-1WR3 и так далее). Несмотря на то, что название и технические параметры таких компонентов схожи, отличие заключается в том, к какому поколению принадлежит компонент.

Множество клиентов компании уже оценило качество и характеристики нового поколения DC/DC-преобразователей по сравнению с предшествующими версиями этих продуктов. Технические параметры преобразователей приведены в таблице 1.

Таблица 1. Технические характеристики DC/DC-преобразователей Mornsun

DC/DC-преобразователи производства Mornsun проходят предварительные проверки на соответствие стандарту EN50155 и работают в диапазоне 40…160 В для моделей мощностью 6…150 Вт, и 50…160 В для моделей мощностью 150 Вт. Они, как правило, оснащены помехоподавляющими фильтрами класса А (согласно стандартам EN50121-3-2 и EN55032) и имеют изоляцию между входом и выходом до 3 кВ DC, а также весь необходимый комплект защитных мер, в частности – защиту от пониженного напряжения (Under Voltage Protection). Преобразователи Mornsun отличаются высокой эффективностью и способны работать в диапазоне -40…85/100°С, что допускает их применение в условиях повышенной жесткости эксплуатации, например, в ж/д-отрасли. Эти DC/DC-преобразователи доступны в корпусах SIP4, SIP7, SMD8 и DIP24.

AC/DC-преобразователи

Наряду с DC/DC-преобразователями, компания Mornsun выпускает AC/DC-преобразователи в широкой номенклатуре конструктивных исполнений: решения для установки на печатную плату (открытые и залитые компаундом) типов монтажа SIP и DIP, модули, устанавливаемые на DIN-рейку, встраиваемые (в перфорированном кожухе) решения, сетевые адаптеры и так далее. Рабочий диапазон мощностей для данной продукции Mornsun составляет 1…350 Вт. На рисунке 9 представлен внешний вид некоторых маломощных преобразователей.

Рис. 9. Внешний вид AC/DC-преобразователей малой мощности

Источники питания Mornsun представлены несколькими семействами, обеспечивающими наилучшие характеристики в определенных спектрах работы:

• Семейство LS – источники питания с мощностью 1…5 Вт, монтируемые на печатную плату. Данное семейство имеет компактные размеры, обладает хорошим КПД и изоляцией «вход-выход» до 4 кВ. Источники питания семейства LS способны работать в сетях переменного и постоянного тока при температурах -40…85°С. Семейство имеет защиту от КЗ и перегрузок, и предназначено для устройств, к которым не предъявляются жесткие требования по электромагнитной совместимости (в противном случае необходимо использовать дополнительный фильтр).
• Семейство LHE – источники питания с повышенной надежностью. Данное семейство предназначено для использования, в первую очередь, в жестких условиях эксплуатации. Источники питания LHE представляют собой модуль, залитый компаундом, имеют диапазон выходных мощностей 5…60 Вт и изоляцию «вход-выход» до 4 кВ. Эти источники могут быть смонтированы как непосредственно на печатную плату, так и на любую другую поверхность (модуль с винтовыми клеммами), а также на DIN-рейку. Семейство LHE соответствует требованиям ЭМИ класса В (CISPR32/EN55032) и имеет рабочий диапазон -40…85°С.
• Семейство LDE. Конструктив данного семейства аналогичен семейству LHE, но обладает более компактными размерами, в частности – меньшей высотой модуля. Диапазон рабочих мощностей для источников питания LDE составляет 2…20 Вт. СериияLDE предназначена для применения в устройствах, в которых одним из главных требований является компактные размеры и высокая надежность.
• Семейство LM – встраиваемые источники питания. Диапазон выходных мощностей данного семейства составляет 35…350 Вт, а сами источники выполнены в перфорированном кожухе (рисунок 10). Представители данного семейства могут работать в сетях переменного и постоянного тока, имеют универсальный диапазон входного напряжения и обладают устойчивостью к скачкам входного напряжения до 300 В (в течение 5 с). Семейство также имеет изоляцию «вход-выход» на уровне 4 кВ и соответствует требованиям ЭМИ класса В (CISPR32/EN55032). Диапазон рабочих температур составляет -30…70°С.

Рис.10. Внешний вид источников питания семейства LM

Компания Mornsun также выпускает адаптеры для источников питания

IGBT-драйверы

Другим продуктом компании являются IGBT-драйверы, например, QC962-8A и QP12W08S-37, сконструированные по гибридной технологии (для управления непосредственно модулями IGBT), а также модули питания с несимметричным выходным напряжением для питания этих драйверов (семейство QA). Кроме того, в перечне продукции компании имеются и модули питания с различной комбинацией выходных напряжений: +15/+18/+20 В и -3/-4/-5/-9 В с изоляцией 3…4,2 кВ AC в корпусах типа SIP и DIP (рисунок 11). Гибридные IGBT-драйверы могут реализовать безопасную электрическую изоляцию между силовым полупроводником и цепью управления с помощью высокоскоростной оптической связи. Драйверы имеют частоту переключения до 40 кГц, сброс синхронизации и защиту от короткого замыкания, а также функции плавного отключения и вывода ошибок. Технические характеристики драйверов отображены в таблице 2.

Рис. 11. IGBT-драйвер Mornsun и модуль питания драйвера

Таблица 2. Технические характеристики IGBT-драйверов Mornsun

Миниатюрные трансформаторы Mornsun

Еще одним продуктом компании являются миниатюрные SMD-трансформаторы, которые могут применяться для создания AC/DC- и DC/DC- преобразователей. В данный момент номенклатура Mornsun содержит несколько трансформаторов с изоляцией 1,65 или 3 кВ DC (в ближайшее время также появятся решения на 6 кВ) и несколько 3 и 4 кВ AC (таблицы 3 и 4).

Таблица 3. Технические характеристики трансформаторов Mornsun

Таблица 4. Технические характеристики DC/DC-преобразователей Mornsun

На базе подобного трансформатора и микросхемы типа SCM1201ATA (SOT23-6), а также небольшого перечня дискретных компонентов можно без особых проблем построить собственный DC/DC-преобразователь 5-5 В со встроенной изоляцией для систем питания цифровых и аналоговых схем (рисунок 12).

Рис. 12. DC/DC-преобразователь, построенный на базе трансформатора Mornsun

DC/DC- преобразователь на приведенной схеме имеет плавный запуск, что позволяет исключить воздействие перегрузки при емкостной нагрузке (преобразователь входит в режим работы «Constant current»), а также имеет защиту от короткого замыкания и защиту от перегрева с функцией самовосстановления. Интересно и то, что высота SMD-трансформатора, например, TTB0505-1T, составляет около 3,6 мм, а высота аналогичного готового DC/DC-преобразователя в самом компактном корпусе SMD8 - 7,25 мм, из чего можно сделать вывод, что построение преобразователя из дискретных компонентов дает возможность сократить высоту преобразователя до двух раз.

ЭМС-/ЭМИ-фильтры и другая продукция Mornsun

С целью повышения ЭМС выпускаемых AC/DC- и DC/DC-преобразователей и оптимизации стабильности энергосистем компания Mornsun предлагает своим клиентам высокопрочные электромагнитные фильтры, ограничители перенапряжения, фильтры электромагнитных помех и синфазные фильтры различных типов. Предлагаемые решения отличаются компактными размерами, высокой эффективностью и изготавливаются в нескольких вариантах. Среди них - решения для монтажа на печатную плату, модули с винтовыми клеммами для установки на различные поверхности и решения для установки на DIN-рейку.

Схема фильтров, как правило, базируется на синфазном дросселе, конденсаторах различной емкости и варисторах. Также может быть установлен газовый разрядник с дополнительным дросселем. Условия эксплуатации фильтров аналогичны условиям эксплуатации преобразователей.

Применение дополнительных фильтров в системах, содержащих преобразователи, помогает сократить воздействие импульсных и кондуктивных помех, что в свою очередь увеличивает общую надежность системы электропитания и улучшает электромагнитную обстановку.

Комбинируя предлагаемые Mornsun устройства защиты, можно выстроить надежную систему электропитания устройства, в которой ЭМС/ЭМИ соответствуют требованиям класса B стандартов CISPR22/EN55022.

Заключение

Mornsun обеспечивает полный цикл производства и поставляет на рынок модульных источников питания широкий спектр качественных решений, сбалансированных по цене и качеству: AC/DC- и DC/DC-преобразователи, IGBT-драйверы, миниатюрные трансформаторы, ЭМС-/ЭМИ-фильтры и прочее. Продукция компании пользуется заслуженным спросом и применяется многими известными компаниями-производителями, такими как Siemens, Honeywell, General Electric, ABB и другими. Компания Mornsun нацелена на дальнейшее развитие своей продукции и продвижение как на мировых рынках, так и в России, и заинтересована в росте не только своих производственных мощностей, но и собственныхх центров разработки. А это означает, что в скором времени мы получим множество новых оригинальных решений в сфере модульных источников питания.

Производители: MORNSUN

Разделы: Драйверы IGBT и MOSFET, Контроллеры для DC-DC, DC-DC преобразователи

Опубликовано: 25.04.2019