Simplifier la conception de dispositifs prêts pour le marché mondial grâce à des alimentations CA/CC polyvalentes

Les équipements électroniques sont souvent destinés à être utilisés dans plusieurs pays, ce qui pose des défis en matière de configuration mondiale aux concepteurs de systèmes pour les technologies de l'information et de la communication (TIC), les dispositifs médicaux, les équipements industriels et les appareils électroménagers. En raison de la grande diversité des environnements réglementaires, la mise en conformité mondiale est particulièrement complexe, coûteuse et longue, ce qui retarde les lancements et compromet la compétitivité.

Cet article aborde brièvement les défis auxquels sont confrontés les concepteurs en matière de conformité lorsqu'ils développent des produits mondiaux. Il présente ensuite les alimentations de bureau robustes et polyvalentes de GlobTek et montre comment les concepteurs peuvent les utiliser pour répondre aux exigences de conformité internationales et simplifier la conception, la certification et le déploiement des produits.

Les différences entre les réseaux électriques à travers le monde

À l'échelle mondiale, les réseaux électriques CA utilisent 15 types de prises murales différents, chacun étant conçu pour se conformer aux normes et réglementations de sécurité locales. Cette diversité reflète les différences fondamentales en matière de tension d'alimentation et de fréquence, qui peuvent être regroupées en quatre grands schémas : 220 V à 240 V à 50 Hz, 220 V à 240 V à 60 Hz, 100 V à 127 V à 60 Hz et 100 V à 127 V à 50 Hz (Figure 1).

Figure 1 : La tension secteur et la fréquence varient à travers le monde, avec quatre principaux systèmes utilisés. (Source de l'image : DigiKey)

Ces différences sont principalement d'ordre historique, résultant d'alliances politiques et commerciales lors du déploiement des réseaux, ainsi que de préoccupations liées à la sécurité, à l'efficacité de la transmission sur de longues distances et aux performances de l'éclairage et des moteurs. Néanmoins, il incombe aux concepteurs de déterminer la meilleure façon de convertir le courant secteur pour alimenter leurs produits, tout en relevant les défis de conformité qui peuvent entraîner des déploiements échelonnés et des retards coûteux pour les lancements de produits à l'échelle mondiale.

Comment les alimentations externes simplifient la conception de l'alimentation des produits

En règle générale, les équipements alimentés par le secteur sont équipés d'une alimentation interne qui convertit le courant secteur provenant directement d'une prise murale via un cordon d'alimentation câblé ou un câble CEI détachable. Pour les produits fonctionnant dans une seule région, cela présente plusieurs avantages, notamment une conversion d'énergie optimisée et une intégration élevée, ce qui se traduit par des conceptions épurées et peu encombrantes.

Le problème de cette intégration est qu'elle limite l'utilisation du produit à un nombre restreint de régions. Avec les alimentations internes, les fabricants ont besoin de différentes références pour vendre le même produit de base à l'échelle mondiale, ce qui augmente les coûts et complique le développement et le déploiement.

À l'inverse, les alimentations externes dissocient la conception interne de l'alimentation d'un produit de l'alimentation secteur, ce qui simplifie les circuits d'alimentation internes et permet d'obtenir des produits compacts. Les fabricants peuvent ainsi créer une seule référence de produit avec une conception unifiée qui répond aux exigences internationales. En unifiant la conception de l'alimentation sur différentes gammes de produits, une seule alimentation peut alimenter plusieurs dispositifs, ce qui facilite la logistique régionale de stockage. C'est pourquoi de nombreux concepteurs choisissent des alimentations externes lorsqu'ils développent des produits destinés aux marchés mondiaux.

Alimentations robustes et adaptables pour la distribution mondiale des produits

La série d'alimentations GTM96600 de GlobTek est une solution d'alimentation externe polyvalente qui prend en charge de nombreux produits dans divers cas d'utilisation et zones géographiques. Cette série d'alimentations de bureau CA/CC prend en charge une large plage d'entrées CA de 100 V à 240 V à 50 Hz à 60 Hz, avec une sortie CC fixe de 5 V à 54 V par incréments de 0,1 V. La conception robuste et fiable des adaptateurs GlobTek offre les avantages suivants en termes de performances :

• Puissance de sortie pouvant atteindre 60 W pour une large gamme d'applications
• Rendement moyen élevé et consommation à vide ultrafaible pour réduire la consommation d'énergie en veille, conformément aux normes d'efficacité énergétique de niveau VI
• Fonctionnement jusqu'à +74°C avec une puissance de sortie réduite et des démarrages à froid jusqu'à -40°C pour une utilisation dans des conditions industrielles difficiles
• Options de classe I et de classe II qui permettent une sécurité renforcée dans les environnements médicaux et grand public

Outre ces spécifications électriques, la série GTM96600 offre une conception mécanique innovante avec des fiches interchangeables qui prennent en charge les prises murales CA locales de différentes régions. Deux exemples de fiches sont l'option R-NA-2(R) (Figure 2, à gauche) pour les marchés nord-américain et japonais de classe II, et l'option R-EU-3(R) (Figure 2, à droite) pour les alimentations de classe I en Europe et en Amérique du Sud.

Figure 2 : Les fiches interchangeables de GlobTek, telles que les modèles R-NA-2(R) (à gauche) et R-EU-3(R) (à droite), permettent aux adaptateurs GTM96600 de s'adapter directement aux prises de plusieurs régions. (Source de l'image : GlobTek, modifiée par l'auteur)

D'autres options de fiches sont disponibles pour les prises murales en Australie, en Chine, au Royaume-Uni, à Hong Kong et à Singapour. Pour les autres régions ou les câbles plus longs où les prises murales peuvent être plus éloignées de l'équipement, GlobTek propose une large gamme de cordons d'alimentation CEI 60320 standard détachables qui s'intègrent parfaitement aux connecteurs intégrés de la série GTM96600.

Les fiches et cordons d'alimentation interchangeables de GlobTek sont fournis séparément, ce qui permet aux fabricants de dispositifs d'adapter leurs commandes à chaque région en expédiant simplement le pack d'accessoires comprenant la fiche ou le cordon local, ce qui facilite la gestion des stocks. De plus, la série GTM96600 inclut un kit de fiches cylindriques pour garantir une flexibilité de connexion à la sortie CC. Le kit standard inclut trois fiches cylindriques mâles droites avec des diamètres intérieurs largement utilisés de 1,3 mm, 2,1 mm et 2,5 mm. La polarité est déterminée par l'orientation de la pointe par rapport à l'alimentation principale. D'autres connecteurs sont disponibles séparément.

La série GTM96600 offre des certifications complètes et une conformité aux normes de sécurité afin de réduire les délais de mise sur le marché, avec des homologations mondiales en Corée, à Taïwan, en Inde et dans d'autres pays. Ces normes incluent les suivantes :

• CEI 60601-1 (médical)
• CEI 62368-1 (TIC et audiovisuel (AV))
• CEI 61558-1 et UL 1310 (blocs d'alimentation (PSU))
• CEI 60335 (appareils électroménagers)

Explorer les alimentations de bureau CA/CC série GTM96600

La série GTM96600 comprend de nombreuses options de sortie CC, des plus standard aux plus spécialisées. Le RR9LE5000T00CIMR6B (Figure 3), qui inclut un kit de connecteurs cylindriques, est un excellent exemple d'adaptateur adapté à une utilisation généralisée.

Figure 3 : L'alimentation RR9LE5000T00CIMR6B de classe I est fournie avec un kit de connecteurs cylindriques et offre une solution flexible pour une tension de 12 V à 60 W, typique des produits TIC mondiaux. (Source de l'image : GlobTek)

Cette alimentation de classe I offre tous les avantages de sécurité de trois broches secteur, avec une connexion interne à la terre pour les équipements fixes ou à boîtier métallique. La sortie de 12 V à 60 W prend en charge de nombreuses applications, telles que les routeurs réseau, les disques durs externes et les mini-PC, ainsi que les équipements audio domestiques et les systèmes d'éclairage LED, qui sont susceptibles de nécessiter une capacité de courant maximale de 5 A.

Comme la plupart des produits de la série GTM96600, l'adaptateur RR9LE5000T00CIMR6B ne mesure que 117,5 mm × 53,5 mm × 36,6 mm pour un encombrement minimal. La longueur du cordon est de 1,20 m, ce qui est représentatif de la gamme, mais varie selon les unités.

Pour une sortie de 30 V légèrement moins courante, le RR9KR2000T00CIMR6B (Figure 4) fournit un adaptateur de classe II avec une entrée à deux broches (non mise à la terre) pour les dispositifs dont la connexion à la terre du bâtiment n'est pas fiable. L'adaptateur accepte soit un cordon C8 CEI, soit une fiche interchangeable.

Figure 4 : Pour les systèmes de 30 V où une mise à la terre fiable du réseau électrique ne peut être garantie, le RR9KR2000T00CIMR6B simplifie la distribution d'alimentation en toute sécurité. (Source de l'image : GlobTek)

Conservant une puissance de sortie totale de 60 W, l'adaptateur RR9KR2000T00CIMR6B est destiné à des produits moins courants, tels que les instruments dentaires motorisés et les systèmes de contrôle industriel spécialisés où 2 A suffisent. Il offre également une solution pour les applications de charge de batteries Li-ion plus importantes, telles que les outils électriques.

Enfin, le RR9LB6667T00CIMR6B (Figure 5) est un exemple d'alimentation avec une sortie spécialisée de 5,95 V. Cet adaptateur de classe I de 40 W s'associe bien avec les systèmes de charge propriétaires configurés légèrement au-dessus de la sortie typique de 5 V. De plus, sa tenue relativement haute en courant prend en charge les équipements médicaux portables, tels que les moniteurs de soins à domicile et les dispositifs à ultrasons, qui nécessitent un fonctionnement basse tension pour des raisons de sécurité.

Figure 5 : Le RR9LB6667T00CIMR6B offre une solution pour la distribution d'alimentation basse tension non standard où une broche de terre est essentielle pour garantir la sécurité du dispositif. (Source de l'image : GlobTek)

Conclusion

Pour les concepteurs de produits internationaux, les nombreuses normes de tension secteur peuvent considérablement compliquer la conception, la certification et le déploiement des produits. La série GTM96600 polyvalente de GlobTek résout ces problèmes en supprimant le lien entre l'alimentation interne d'un produit et la zone géographique, fournissant une alimentation robuste et certifiée pour les applications mondiales où une distribution d'alimentation sûre et fiable est essentielle.