「市販の」電源モジュールに代わる、拡張性が高く低コストな代替案
「市販の」電源モジュールに代わる、拡張性が高く低コストな代替案
「オフ・ザ・シェルフ(OTS)」AC-DC電源モジュールは素晴らしい……ですよね?
OTSモジュールの価値は、最終機器への組み込み設計が容易で、安全認証も取得済みであるため、結果として市場投入までの期間を短縮できる点にあります。また、数多くのサプライヤーがさまざまなオプションや構成を提供していますが、当然のことながら、ピン互換性があるものはほとんどありません!
しかし、多くの場合、次のような欠点もあります:
– 性能:幅広い電力オプションに対応するように設計されたモジュールは、特定の構成において最適ではない場合があるため、通常は改善の余地が見出せます。ただし、そのためにはデータシート以上の情報を検討する必要があることがよくあります。その好例が、PSUの効率やエコデザインにおける待機時電力効率です。過去には、スポットコンプライアンス試験で待機電力を低減させるため、強制空冷機能を無効にした状態でPSUが認証された事例がありました。これは、ユーザーによる選択の余地がない上、実際の使用状況とはかけ離れたケースでした。
– 機能:既存の製品を採用すると、不要な機能(余分な出力やMCUの設定機能など)が付いてしまう場合があります。あるいは、必要な機能がすべて備わっていない場合もあり、その結果、追加の周辺回路が必要となり、生産量が増えるにつれて価格面での課題が深刻化する可能性があります。
– 価格:一般的なデメリットは価格です。市場投入までの時間を短縮したい場合、上記の考慮事項があるとしても、カタログ販売業者を通じて購入するモジュールは、多くの場合、優れた解決策となります。少量生産ではコストが高くなりますが、初期のビジネスモデルでは通常、これで問題ありません。課題となるのは、事業が成長し、コスト削減の必要性が高まった際です。モジュールの数量割引価格は、必ずしもビジネスのニーズに合わせてスケールするとは限りません。
世界有数のブランド向けに50年以上にわたり電源ユニットの設計・供給に携わってきた電源の専門家であるSalomは、カスタムピン・トゥ・ピン・モジュールを通じて、これらの課題に対するソリューションを提供しています。

カスタムPSU PCBAの利点は、既存のシステム設計や最終製品のロードマップに応じて特定の機能を削除または追加することで、最適な性能を実現するよう迅速に設計できる点にあります。最も重要な点は、製品が最終機器とともに認証され、再認証は顧客によって管理されるため、製品が認証される際に金型製作や安全基準への準拠に必要なNRE(初期開発費用)がほとんど、あるいは全くかからないことです。その結果、顧客が完全に管理できる、最適化されたコスト効率の高い製品が実現します。
最近の事例として、MornsunのLD30-23BxxR2シリーズ製品を使用していた顧客が、必要な温度監視機能をすべて備えていなかったケースがあります。また、この用途ではより高い汚染度3(PD 3)の定格が求められ、高温環境下での性能を確保するために製品の寿命を最低7年に延長する必要がありました。
注:汚染度(Pollution Degree)レベルは、IEC 60664-1によって定義された分類であり、電気絶縁体の周囲の環境汚染や湿気を表すものです。これらは、必要な沿面距離および空間距離を直接決定する要因となります。したがって、より高い汚染度レベルに対応した設計は、より過酷な環境下での動作を想定して構築されます。

その結果、温度検知機能が追加され、周囲動作温度範囲が+80°Cから+125°Cに拡大され、MTBFが600,000時間に延長された(英国テレコム『信頼性データハンドブック 第5版(HRD5)』またはTelcordia SR332 [Bellcore TR332]の予測手法に基づき、良好な接地条件下で算出)を実現した。また、顧客が定義した動作プロファイルおよび周囲環境試験条件下において、11年の寿命を達成した。これらすべてを、量産において既存モジュール比で約40%の価格削減を実現しながら達成したのだ!

では、このアプローチは誰にとっても理想的と言えるのでしょうか?
設計および生産体制の立ち上げに伴うNRE(初期開発費)のため、このアプローチは年間5,000台以上の生産量に最も適していますが、規模拡大に向けた明確な事業計画がある場合には、それより少ない生産量での導入も可能です。また、顧客側には、電源ユニット(PSU)を含む最終機器の適合性試験を監督するためのリソースも必要となります。IEC 61000-4-2に基づくESD試験や、CISPR 14に準拠した伝導・放射EMCエミッション試験を含む、完全なプレコンプライアンス試験レポートを提供できるほか、お客様の特定の要件を満たすための追加のカスタム試験も実施可能です。
このアプローチがお客様のニーズに合致し、これらの目標達成を支援する電源パートナーをお探しでしたら、ぜひプロジェクトについてご相談させてください。
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