Cómo alimentar un Computer On Module de bajo consumo desde fuentes de energía industriales ruidosas

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Estoy pensando en usar un pequeño módulo Linux On Computer en un entorno industrial. La aplicación específica para la que necesito usarla está en un panel que tiene opciones limitadas de fuente de alimentación.

La única fuente semicondicionada es ~ 24 voltios que sale de un convertidor de CC a CC en el panel. Me gustó el uso de la TI PTN78020 que tiene una salida de alta corriente (6A) y un amplio rango de entrada de 7v a 36v y un amplio rango de salida de 2.5v a 22v. Iba a diseñar una pequeña placa que tuviera el mínimo de circuitos necesarios (tapas de filtrado, resistencias, etc.).

El problema es que mi jefe no quiere que diseñe esta fuente de alimentación simple y en su lugar quiere encontrar una prefabricada. Traté de explicar la increíble cantidad de variabilidad y las restricciones específicas que nos limitan.

Por lo tanto, compañeros entusiastas de EE, les pregunto cuáles son mis alternativas. ¿Debería decirle que voy a tener que hacer esto y no es un gran problema o hay un ejemplo prefabricado que es barato?

  • Debe tener un amplio rango de entrada (porque está en un sistema con necesidades de energía y picos de automoción)

  • Debe ser robusto y tener un rango de temperatura de operación semi bueno (es hace bastante calor en los paneles industriales en la ubicación)

  • Un buen precio para un posible volumen de compras

pregunta Dmonx

2 respuestas

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En un entorno industrial, el costo del panel eléctrico es una pequeña fracción del valor de los elementos que se procesarán. Además, el costo de una pieza ordenada (incluso en primas industriales) a menudo es menor que el costo de su fuente de alimentación personalizada. ¿Estás teniendo en cuenta:

  • Costo de ingeniería no recurrente (NRE): el costo del diseño de esta fuente de alimentación debe incluirlo en el diseño. Su ingenuidad al hacer esta pregunta indica que es probable que esto le lleve varios días. ¿Cuál es tu tiempo vale la pena cada hora? Y no solo use su salario / 2000 horas de trabajo por año; incluya el costo de todos sus beneficios, seguro, vacaciones, etc. Si es menos de $ 50 por hora, lo está haciendo mal. Como alternativa, intente determinar los ingresos que podría aportar a su empresa trabajando en otra cosa: el ingreso promedio por empleado en Google, por ejemplo, es de más de $ 1,000,000. Si un ingeniero de Google trabaja durante una hora para ahorrarle a la compañía $ 500 en una compra por única vez, solo se han recuperado. Si eres una empresa pública, debería ser fácil encontrar tus ingresos anuales y la cantidad de empleados: ¡ve a ver cómo vale tu tiempo!
  • Costo de la demora en la implementación: podría ejecutarse en 2 días, garantizado, si acaba de comprar uno, incluso con el envío rápido en PCB, su módulo personalizado no estará listo para una semana o más. Y eso es asumiendo que funciona perfectamente la primera vez. Eso tampoco incluye ninguna prueba; puede diseñarlo de tal manera que tenga un amplio rango de entrada y un buen rendimiento de temperatura, pero no sabe que lo hará hasta que lo coloque en una cámara de temperatura. Los suministros preconstruidos se probaron en una cámara de temperatura y se realizaron ciclos entre 0 grados C y 125 grados C, ¿tienes acceso a uno?
  • Costo de reemplazo: mencionó "Posible compra en volumen", si su jefe encuentra que necesita 10 más en un año, es mucho más fácil y rápido ver la lista de materiales y ordenar 12 de estas cosas (los extras son recambios, por supuesto) que reconstruir una parte personalizada. Quizás aún esté en el mismo escritorio con la misma computadora, y recuerde el proceso de diseño y aún tenga los archivos para ello. O quizás estés en un departamento nuevo y tengas que volver a llamar. O quizás se haya mudado a una nueva compañía y alguien más tenga que intentar encontrar los archivos de diseño, leer sus notas e intentar reconstruir esto. Estuve allí, hecho eso, conseguí la camiseta: no es divertido.

Si está tratando de impulsar a una compañía con su tarjeta de crédito, seguro, está bien cortar algunas esquinas y valorar menos el tiempo. Si es una empresa establecida, o si tiene capital de riesgo, casi siempre es más barato comprar el módulo prefabricado.

Suponiendo que su computadora toma 12V como entrada, y suponiendo que desea usar 24V como entrada (y no 120 o 240V AC, que es más común), simplemente tome una de estas fuentes de alimentación de Phoenix Contact (o cualquier cosa con especificaciones similares, Omron y Sola también hacen muchas de estas - es solo que "He usado esta línea antes, y no quiero molestarme en buscar a otros). Es de Phoenix, por lo que sabe que está bien hecho y no tiene que preocuparse mucho por la dependencia de la temperatura, el voltaje de ondulación o la vida útil. Envíe $ 200 a Digikey (después del envío) y los recibirá el lunes por la mañana cuando regrese. (Hoy es viernes por la mañana para futuros lectores ...) El lunes, fíjelo al riel DIN de su panel, conéctelo y tendrá energía. Has terminado Cuando necesite reemplazarlo, seguirá estando disponible (o ofrecerán un reemplazo).

Tu jefe tiene la actitud correcta en esta situación. En ingeniería industrial, evita las piezas personalizadas como la plaga. Sé que la fuente de alimentación de $ 200 es solo un chip de modo de conmutación, una PCB, un par de piezas pequeñas en la PCB, algunos conectores y un gabinete; el costo de la lista de materiales probablemente fue de $ 50. Me duele un poco gastar lo que se siente como mucho dinero en una fuente de alimentación, una computadora industrial de montaje en rack o una tarjeta de E / S, pero es la mejor manera de hacer un diseño eléctrico industrial. Piensa en ti mismo no como un arquitecto, diseñando cada detalle del sistema, sino como un fontanero, solo necesitas conectar todo entre sí.

    
respondido por el Kevin Vermeer
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Probablemente sea mejor optar por una solución comercial , como dice su jefe, por dos motivos:

  • Debe ser robusto en un entorno industrial y estar certificado para ser seguro;

  • Volumen posible: si fue una cosa de una sola vez (para una tarea no crítica), también podría haber intentado hacerlo usted mismo, pero si necesita ser usado en gran medida, necesita que sea aún más confiable y seguro.

Entonces, si algo (personas, líneas de producción, lo que sea) depende de la operación correcta de ese suministro, necesita ir por uno pre-hecho, y más: debe buscar los certificados industriales. Estos son más costosos, pero están garantizados por su robustez y seguridad. Por ejemplo, pueden tener enfriamiento pasivo y caja sellada, para evitar problemas causados por el polvo.

    
respondido por el clabacchio

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