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Hohe Einschaltströme reduzieren

Schukat erklärt den Nutzen von vorgeschalteten elektronischen Einschaltstrom-begrenzern

 

 
 
 
Eine elegante Möglichkeit, Einschaltströme auf einen vorgegebenen Wert zu begrenzen, ist die Montage eines Einschaltstrombegrenzers (ESB). Während bei einfachen Schaltnetzteil-Topologien oftmals eine NTC-Schaltung zum Einsatz kommt, gibt es auch wirkungsvollere Lösungen.

Das Problem

Viele Komponenten in der Elektroinstallation haben bei der Inbetriebnahme eine sehr hohe, kurzzeitige Stromaufnahme. Sie kann um ein Vielfaches des Nennstroms während des Betriebs der Komponenten ausfallen. Ursachen sind z. B. das PTC-Verhalten (Positive Temperature Coefficient) einer Komponente oder auch das magnetische Verhalten eines Transformators. In vielen Installationen kommen primär getaktete Schaltnetzteile zum Einsatz, die ebenfalls hohe Einschaltströme aufweisen.


Bei der primär getakteten Stromversorgung bedingt der eingangsseitige Speicherkondensator (Bild, in blau) maßgeblich den Einschaltstrom (Bild, in grün). Die maximale Höhe des Einschaltstroms lässt sich nicht zwingend von der Nennleistung des Schaltnetzteils ableiten, weder bei Kleinleistungswandlern für die Platinenmontage noch bei einem leistungsfähigen Netzteil für den Geräteeinbau oder die Hutschienenmontage.
 

Die Lösung

Bei zu hohen Einschaltströmen in vorhandenen Installationen stellt ein Einschaltstrombegrenzer eine kostengünstige und schnelle Lösung dar, um die Einschaltströme auf einen vorgegeben Wert zu begrenzen. Insbesondere bei neuen Installationen empfiehlt sich ein ESB. Die Lösungen von MEAN WELL etwa arbeiten nicht nur mit einer einfachen NTC-Schaltung, sondern mit einer zeitlich kontrollierten Bypass-Schaltung und wurden für kapazitive und induktive Lasten entwickelt:

• Hutschienenvariante oder Geräteeinbauversion
• Erfüllen die Überspannungskategorie III, sind nach EN62368-1 zertifiziert
• Integrierte Thermosicherung überwacht die Temperatur der ESB.

Den passenden ESB auswählen

Bei der Auswahl des Begrenzers sind ein paar Punkte zu beachten:

• Die Summe der Einschaltströme durch die angeschlossenen Netzteile ist nicht relevant.
• Es wird genau auf die im Datenblatt angegebenen Peak-Ströme begrenzt.
• Die maximale kapazitive Last und der maximal mögliche Nennstrom limitieren die Anzahl anschließbarer Netzteile.
• Der Nennstrom stellt meist den ausschlaggebenden Faktor dar. Denn die ESB sind mit bis zu 2500µF kapazitiv belastbar (MEAN WELL ICL-16 Serie). In Q3/2019 (voraussichtlich) veröffentlicht MEAN WELL die Serie ICL-28 mit einer höheren maximalen kapazitiven Belastung von 6000µF.
• Die Eingangskapazität der Netzteile wird maßgeblich vom primären Speicherkondensator bestimmt.
• Der Temperatureinsatzbereich liegt bei maximal -30°C bis +70°C.
• Durch ihre Funktion erlauben die ESB zudem die Verwendung von kleineren und schnelleren Leitungsschutzschaltern.

Tipp: Richtig installieren

Der Begrenzer wird

• in der Unterverteilung (ICL-16R bzw. ICL-28R) oder
• vor den Verbrauchern (ICL-16L bzw. ICL-28L), z. B. bei LED-Beleuchtungen in der Zwischendecke,
installiert und zusammen mit der Last eingeschaltet.

Er begrenzt den Strom in der vorgegebenen Zeit so lange, bis die Kondensatoren der angeschlossenen Netzteile vollständig oder ausreichend aufgeladen sind (=Internal Relay Limiting Time), sodass sie die vorgeschaltete Sicherung nicht mehr zum Auslösen bringen können.

Die Anzahl der Netzteile an einem handelsüblichen B16-Automaten erhöht sich bei der gemeinsamen Verschaltung eines MEAN WELL-Strombegrenzers ICL-16 mit der gängigen 100-Watt-LED-Netzteilserie ELG-100 von 3 auf maximal 21 Netzteile mit Begrenzer.
Je höher die Einschaltströme der Netzteile ausfallen, umso deutlicher ist der Anstieg nutzbarer Netzteile mit vorgeschalteten Einschaltstrombegrenzern.

Bei Schukat

Bei Schukat bieten wir eine breite Produktpalette von der Gerätesicherung über das Netzteil bis hin zum Einschaltstrombegrenzer ab Lager an. Beratung und Unterstützung zu den Produkten und Anwendungen erhalten Kunden von unserem technischen Stromversorgungs-Vertriebsteam.



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