COMPANY REPORT Výrobce napájecích zdrojů Napájecí zdroje Made by SPAUN garantováno! Administrativní budova SPAUN (v popředí) a výrobní haly (napravo) v Singen, na jihovýchodě Německa Kevin Spaun, ředitel SPAUN POWER GmbH Každý multiswitch a každý zesilovač jej má, a také každý přijímač je jím vybaven: napájecí zdroj, který je nezbytný pro připojení zařízení k síti. Stala se z něj natolik běžná a téměř v každém zařízení přítomná komponenta, že jsme přestali myslet na to, jak vlastně funguje. SPAUN, na druhé straně, do ní vložil notnou dávku invence a došel k pozoruhodnému závěru. Kevin Spaun je ředitelem SPAUN, jednoho z nejrenomovanějších výrobců špičkových multipřepínačů a dalšího příslušenství pro satelitní distribuci. Dozvíme se od něj, jak to celé bylo. 68 TELE-satellite Global Digital TV Magazine 10-11/2010 www.tele-satellite.com
ë Singen am Bodensee TELE-satellite World www.tele-satellite.com/... Download this report in other languages from the Internet: Arabic العربية www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/ara/spaun.pdf Indonesian Indonesia www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/bid/spaun.pdf Bulgarian Български www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/bul/spaun.pdf Czech Česky www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/ces/spaun.pdf German Deutsch www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/deu/spaun.pdf English English www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/eng/spaun.pdf Spanish Español www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/esp/spaun.pdf Farsi ف ارس ي www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/far/spaun.pdf French Français www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/fra/spaun.pdf Hebrew עברית www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/heb/spaun.pdf Hungarian Magyar www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/mag/spaun.pdf Mandarin 中 文 www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/man/spaun.pdf Dutch Nederlands www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/ned/spaun.pdf Polish Polski www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/pol/spaun.pdf Portuguese Português www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/por/spaun.pdf Romanian Română www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/rom/spaun.pdf Russian Русский www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/rus/spaun.pdf Turkish Türkçe www.tele-satellite.com/tele-satellite-1011/tur/spaun.pdf Available online starting from 1 October 2010 V nejjihozápadnějším cípku Německa, přímo u Bodamského jezera, leží malé městečko Singen, ve kterém již po více než 40 let sídlí SPAUN. Veškeré technologické zkušenosti, které byly během těch desítek let získány, byly vždy vkládány zpět do výrobků. Tak se ze skvělých produktů stávaly ještě lepší. Dnes je značka SPAUN synonymem pro špičkové a inovativní výrobky stojící na pozadí satelitního průmyslu. To vedlo SPAUN k tomu, že začal již před nějakým časem nabízet na své výrobky plnou pětiletou záruku. V průběhu let zjistili zakladatel SPAUN Friedrich Spaun a jeho syn Kevin, který mezitím převzal řízení společnosti, jednu věc. Kdykoli nám byl nějaký výrobek zaslán na opravu, ve většině případů byl poškozen napájecí zdroj, odhaluje Kevin Spaun. A mimochodem tato diagnóza je platná pro téměř všechna elektronická zařízení. Elektrolytické kondenzátory, které se v těchto zařízeních nacházejí, jsou náchylné k závadám. Na trhu je řada různých elektrolytických kondenzátorů s různými životnostmi. Levnější modely jsou konstruovány na celkový životní cyklus 3000 hodin, zatímco ty sofistikovanější mohou vydržet 10000 i více hodin. Je jasné, že tyto kondenzátory nepřestanou náhle pracovat po 3 nebo 10 tisících hodinách životnost výrobku je dána průměrným počtem hodin pod maximální provozní teplotou a nejvyšším proudovým odběrem. Jelikož tyto extrémní podmínky nastávají pouze výjimečně, kondenzátory obvykle řádově přežívají provozní hodnoty. Jako většina výrobců elektronických zařízení i SPAUN odebíral napájecí zdroje od externích dodavatelů. Ostatně, společnost vyrábějící multipřepínače by se neměla zabývat zdroji, že? Pakliže je však hlavní kvalita a poskytujete-li pětiletou rozšířenou záruku na všechny své výrobky, musíte se zaměřit na všechny komponenty. Nejprve jsme od našich dodavatelů požadovali používání těch nejlepších elektrolytických kondenzátorů, vzpomíná Kevin Spaun. Po nějaké době ale ani tento požadavek nebyl dostačující k zaručení kvality požadované SPAUN. Kromě kvality a spolehlivosti se navíc prémiový výrobce musí zabývat i energetickou efektivitou, a tak nakonec SPAUN zjistil, že nároky na externí výrobce napájecích zdrojů jsou natolik velké a komplexní, že začalo dávat smysl zabývat se myšlenkou vlastní výroby těchto komponent. Nezávislí výrobci se vždy musí strefit mezi hodnotu komponenty a její kvalitu, aby tak nabídli konkurenční cenu. Na druhé straně, pokud si my budeme vyrábět vše sami, budeme mít celý proces pod vlastní kontrolou a můžeme si vybírat jednotlivé komponenty tak, aby výsledný produkt dosáhl požadovaných hodnot. To je jediný způsob, jak dosáhnout očekávané kvalitu. Jakmile bylo dosaženo tohoto rozhodnutí, věci se daly rychle do pohybu: byla založena nová společnost SPAUN POWER GmbH a také byla postavena nová výrobní hala. Zainvestovali jsme přibližně dva miliony eur, vysvětluje Kevin Spaun, zatímco nás provádí po nových výrobních prostorách. Nová www.tele-satellite.com 10-11/2010 TELE-satellite Global Digital TV Magazine 69
Vitrína na recepci obsahuje rozpětí výrobků SPAUN. Společnost nevyrábí jen spínané zdroje, ale také všechny druhy multipřepínačů, DiSEqC přepínačů a komponent pro distribuci signálů, včetně optických přenašečů a přijímačů. společnost byla založena a uvedena do provozu již před dvěma lety. Jsme ve fázi, kdy vyrábíme přibližně 500.000 zdrojů ročně, pokračuje. S takovým počtem kusů jsme nejen schopni si vybavovat všechny naše výrobky, ale také dodávat třetím stranám. Je faktem, že více jak 10% roční produkce je prodáno jiným společnostem, které přišly na to, že prvotně vyšší nákupní cena špičkového spínaného zdroje je více než vyvážena delším servisním intervalem v dlouhodobém provozu. Kevin Spaun rozebírá důvody, které za tím stojí: Kvalita vždy vítězí. I když může nejprve výběr levnějších komponent z čistě finančního hlediska vypadat chytře, tento nákladový benefit se ale více než vytrácí v případě, kdy komponenta selže již po velmi krátké době. Výběr špičkových komponent od samého počátku se tak stává mnohem moudřejším rozhodnutím. To je zvláště důležité u výrobků, které mají životní cyklus dlouhý mnoho let. Dodáváme naše výrobky pro rozvody signálu v hotelích nebo velkých rezidenčních budovách, pokračuje. Některé z těchto staveb mají i tisíce uživatelů a elektronická zařízení musí pracovat spolehlivě a bez poruchy řadu let či dokonce desetiletí. Společnost, jakou je SPAUN, může splnit kvalitativní cíle pouze se špičkovými výrobky. Pokud nejsou napájecí zdroje požadované kvality tržně dostupné, musí se SPAUN pustit do vlastní výroby. Avšak kvalita nebyla jediným atributem, který vedl SPAUN k zavedení vlastní výroby napájecích zdrojů. Naše spínané zdroje spotřebují o 25% méně energie než konvenční komponenty. Jednou z věcí, která v tomto ohledu neměla být podceněna je fakt, že většina výrobků SPAUN je trvale zapojena a proto vyžadují neustálý přísun energie. Navíc multiswitch nebo zesilovač musí běžet trvale a být dostupný kdykoli. Je bez debat, že multipřepínače SPAUN byly vybaveny úsporným pohotovostním režimem již řadu let, ale další energetické úspory dosahující téměř 30% jsou i v těchto případech obrovskou výhodou. Docela upřímně, naše nové napájecí jednotky se zaplatí samy, konstatuje Kevin Spaun a vysvětluje nám matematiku. Uživatelské účty za elektřinu budou každý měsíc nižší a všechny naše zdroje jsou konstruovány na provoz v sítích mezi 100 až 240V, což je činí vskutku univerzálními, dodává s odkazem na potenciál produktů SPAUN pro společnosti mimo Evropu. V současnosti zaměstnává SPAUN POWER tři vysoce kvalifikované 70 TELE-satellite Global Digital TV Magazine 10-11/2010 www.tele-satellite.com
inženýry a v dohledné době uvede na trh řadu spínaných zdrojů pro napájení LED. Očekáváme, že to bude v budoucnu značně rostoucí trh. Pochopitelně jsme schopni díky naším hlubokým zkušenostem také vyvíjet a vyrábět zakázková řešení. Nové spínané zdroje nejen že spotřebují méně energie, ale také využívají energii mnohem efektivněji. Dosahujeme účinnosti více než 90%, hrdě konstatuje Kevin Spaun. Nakonec nám Kevin Spaun osvětluje velmi výhodnou strategii pro prodloužení trvanlivosti napájecích zdrojů SPAUN. Obecně konstruujeme napájecí zdroje tak, aby fungovaly přibližně na 60% jejich kapacity. Setrvání pod horní mezí výrazně snižuje riziko selhání během permanentního používání. SPAUN se na trhu naučil pohybovat během jeho čtyř desetiletí na pozici špičkového výrobce výrobků dosahujících bezkonkurenční kvality. Rozhodnutí vyrábět si také vlastní napájecí zdroje je dalším krokem v optimalizaci celého výrobního řetězce a dalším rozšíření kvalitních a spolehlivých výrobků této společnosti. Je skvělé vidět, že striktní zaměření se na kvalitu vede k dlouhodobému úspěchu a zároveň je potěšující vidět, že primární zájem o nízkou cenu, což se zdá být v dnešní době převažující, není vždy cestou k dosažení úspěchu. Spínané napájecí zdroje SPAUN POWER Název Nominální výkon Napětí SNT 4019 9 W 13 V SNT 4025 17 W 13 V, 19 V SNT 4040 25 W 13 V, 19 V (nastavitelné) SNT 4042 55 W 5 V, 13 V, 19 V SNT 4044 110 W 13 V, 19 V Poznámka: všechny typy dosahují efektivity přibližně 90% Co je to spínaný zdroj? Spínaný napájecí zdroj (SMPS) převádí napájecí AC napětí (110-240V, 50/60Hz) na nízké DC napětí nezbytné k provozu elektronických zařízení všeho druhu (TV, satelitní přijímače, laptopy, multipřepínače atd.). DC napětí stabilizováno, což znamená, že se jeho hodnota nemění, pokud na jeho výstupu odebíráme větší či menší proud. Starší typ napájecích zdrojů (také zvaný lineární napájecí zdroj ) vyžadoval velký a těžký transformátor, který měnil vysoké napájecí napětí na nízké AC napětí, a dále pak regulační tranzistor s chladičem ke stabilizaci DC napětí. Regulace DC napětí v lineárním režimu vede k výrazným ztrátám vedoucím k nepotřebnému zahřívání. Proto je nezbytný chladič. SMPS nejprve konvertuje AC napájení do DC a poté jej zapíná a vypíná ve vysoké frekvenci (50kHz až 1MHz), což vytváří obdélníkový průběh. Transformátor je i tak obvykle zapotřebí, ale v tomto případě je výrazně menší, jelikož čím vyšší kmitočet, tím menší transformátor je zapotřebí. Zapotřebí naopak není regulační tranzistor s velkým chladičem, jelikož voltáž je regulována změnou poměrů stavů zapnuto/vypnuto. SMPS je proto mnohem kompaktnější a lehčí a také mnohem energeticky efektivnější. To jsou jeho hlavní výhody. Je také mnohem komplexnější, než tradiční lineární napájecí zdroje. Navzdory tomu jsou SMPS téměř výhradně používána v dnešních elektronických komponentech. Proces výroby napájecích zdrojů u SPAUN POWER 2 1. Tyto cívky ukrývají SMD komponenty. Na každou cívku se vejde 5000 jednotlivých součástek. 2. Na desku plošného spoje je nanášena pájecí pasta. 3. SMD osazovací automat automaticky umisťuje SMD komponenty na příslušné místo na desce plošného spoje. Tento obrázek ukazuje 10 desek stále spojených k sobě pro zdroj 40/24. To znamená, že je zároveň vyráběno deset napájecích zdrojů... 1 72 TELE-satellite Global Digital TV Magazine 10-11/2010 www.tele-satellite.com
3 4 7 5 6 8 4....a ty jsou následně vloženy do pece pro konečné pájení. 5. Větší komponenty jsou na desku vkládány ručně. Na tomto obrázku je vidět srdce každého zdroje: transformátor. 6. Kvalita použitých elektrolytických kondenzátorů určuje životnost každého napájecího zdroje. SPAUN POWER používá pouze špičkové kondenzátory aby tak mohl garantovat dlouhou životnost a zároveň tak také snižuje možnost předčasných poruch. 7. Na této montážní lince jsou kompletovány vetší komponenty. Výrobní ředitelka Kornelia Kannwischer (vlevo) dohlíží na své kolegy a rozhoduje o typu napájecího zdroje, který má být založen do výroby. 8. Jakmile jsou všechny komponenty namontovány, deska plošného spoje je vložena do tohoto zařízení na vlnové pájení, které sletuje všechny komponenty dohromady. Technický supervizor Claudio Saura zajišťuje hladký chod pájecí linky. 9. Hotovo: Dokončené napájecí zdroje jsou uloženy do doby, než jsou zapotřebí pro montáž do multipřepínače nebo jiného výrobku. Zařízení, která jsou objednána externími společnostmi, které chtějí těžit z kvalitativní politiky SPAUN, jsou odesílány do jejich místa určení. 9 www.tele-satellite.com 10-11/2010 TELE-satellite Global Digital TV Magazine 73
1 3 Kontrola kvality v SPAUN POWER 2 6 1. Všechny výrobky SPAUN jsou jednotlivě testovány a kontrolovány na technické dysfunkce ještě před opuštěním brány závodu. Každý zdroj také dostane unikátní čárový kód. Při kontrole je nejprve naskenován čárový kód v levém horním rohu prvního zdroje. Čísla čárového kódu zbývajících devíti jednotek mohou být shromážděna na základě logické sekvence (předcházející jednotka plus 1). 4 2. Všech deset napájecích zdrojů je po jednom zkontrolováno na tomto vysokonapěťovém kontrolním zařízení. K ujištění, že zdroj nepředstavuje zdroj rizika je používáno napětí vyšší jak 3000V. 3. Displej ukazuje, zda byl vysokonapěťový test úspěšný, či nikoli. 4. Následně je deska vložena do měřícího zařízení, které zkontroluje všechny funkce. Do každé jednotky je přiveden příslušný proud pro kontrolu výstupního napětí. Zelená LED (druhá jednotka ve spodním řádku na tomto obrázku) indikuje, který zdroj je právě aktivní. 5 7 5. Výstup z měření ukazuje, že všechny jednotky fungují dle specifikace. Tento výstup je uložen v datovém centru SPAUN a lze jej pro kterýkoli zdroj kdykoli v budoucnu znovu otevřít. 6. Jakmile je ukončeno veškeré testování a měření, desky jsou rozděleny na deset jednotlivých napájecích zdrojů. Všichni zaměstnanci pracující ve výrobě SPAUN POWER musí nosit antistatickou obuv. 7. Podlahy jsou navíc vybaveny antistatickým materiálem a výstražná značka u vstupu upozorní každého návštěvníka na dodržování zvláštních zásad v tomto prostředí. 74 TELE-satellite Global Digital TV Magazine 10-11/2010 www.tele-satellite.com
1 2 3 4 Napájecí zdroj SPAUN v multipřepínači SPAUN 1. Je proveden další funkční test před montáží zdroje SPAUN do multipřepínače SPAUN. Každou kontrolu doprovází speciální zpráva. 2. Pouze tak může napájecí zdroj SPAUN dosáhnout svého cíle v multipřepínači SPAUN. Tato zaměstnankyně pájí tři piny (0, 13 a 18V) napájecího zdroje. 3. Nakonec je namontován krycí plech. 4. Nic není hotovo, dokud není proveden finální přepěťový test: kompletně smontované zařízení s již jednou kontrolovanými veškerými funkcemi je opětovně připojeno k 3000V testovacímu zařízení. Pouze v případě pozitivního výsledku tohoto testu svolí SPAUN s uvedením zařízení do prodeje. 76 TELE-satellite Global Digital TV Magazine 10-11/2010 www.tele-satellite.com