Industriestromversorgung mit Spitzenlastfähigkeit bis zu 350%!

Viele Anwendungen, speziell im elektromechanischen Bereich erfordern häufig einen hohen Spitzenstrom für begrenzte Zeiträume. Betroffen sind hier meist Motoren für Pumpen oder Antriebe, die für den Start oftmals einen deutlich höheren Leistungsbedarf aufweisen, um mechanische Widerstände beim Anlaufvorgang zu überwinden. Es besteht auch die Möglichkeit, dass in manchen Anwendungen Teilbereiche kurzfristig und wiederkehrend, je nach Bedarf, hinzugeschalten werden. Das erfordert ebenso eine höhere Leistungs-aufnahme von begrenzter Dauer. Dabei ist die durchschnittlich benötigte Leistung deutlich geringer als der Spitzenbedarf. Deshalb gilt es eine auf die Durchschnittsleistung dimensionierte Stromversorgung zu wählen die aber in der Lage ist die temporäre Spitzenlast abzudecken. Eine auf die Durchschnittsleistung dimensionierte Stromversorgung mit Spitzenlastfunktion, weist im Betrieb keinerlei Nachteile bei der Betriebswartung oder einer Ausfallwahrscheinlichkeit, gegenüber einer auf die Spitzenlast überdimensionierter Stromversorgung auf.

Verhalten von Netzteilen bei Überlast:
Stromversorgungen verfügen im Allgemeinen über diverse Schutzfunktionen. Bei einer zu hohen Stromentnahme, also einer Überlastung eines Netzteils, spricht die Überstrom- bzw. Überlastschutzschaltung innerhalb eines definierten Bereichs an. Die Überlastschutzschaltung kann unterschiedlich ausgelegt sein. Hier zwei Beispiele:

• Die Stromversorgung geht im Überlastfall in das sogenannte Constant Current Limiting, d. h. der ausgegebene Strom wird mit dem Ansprechen der Schutzschaltung auf einen festen Wert begrenzt und dauerhaft ausgegeben, und zeitgleich wird die Spannung am Netzteil gegen Null gezogen.

• Die Stromversorgung geht in den Hiccup-Modus (Schluckauf-Modus): Wird ein zu hoher Strom oder eine zu hohe Leistung erkannt, schaltet das Netzteil ab. Nach einer definierten Zeit startet es wieder und schaltet bei anhaltendem Fehler wieder ab. Dies geschieht solange, bis der Fehlerfall behoben wurde.

In Motoranwendungen bei denen das Netzteil durch hohe Anlaufströme während des Startvorgangs in den Überlastbereich geraten kann, eignet sich der Hiccup-Modus nicht. Ein Netzteil mit Constant Current Limiting, während einer Überlast, könnte je nach Auslegung den Motor im Überlastfall ggf. noch langsam zum Anlaufen bringen. Durch das Einbrechen der Spannung kann eine eventuell zusätzlich angeschlossene Elektronik aber nicht mehr versorgt werden. In Anwendungen in denen schnell eine Nenndrehzahl erreicht werden muss und dynamische Motorprozesse gefordert sind, reicht es nicht mehr aus, das Netzteil nur in die Begrenzung zu fahren.

► Hier gäbe es die Möglichkeit ein Netzteil mit entsprechend höherer Leistung zu dimensionieren, daraus ergäbe sich aber ein höheres Gehäusevolumen als auch ein deutlich höherer Bezugspreis.

''Peak Power'': Stromversorgung mit Spitzenlastfunktion
Netzteile der HRP-N3 Serien, wie das oben abgebildete, HRP-300N3-12 von MEAN WELL können, bezogen auf die Nennleistung, bis zu max. 350 Prozent Spitzen-leistung liefern. Zu beachten ist hier, ob der benötigte spezifische Spitzenleistungs-bedarf der jeweiligen Anwendung geliefert werden kann.
Spitzenleistungen werden je Zyklus für max. 5 Sekunden zur Verfügung gestellt.
Der Durchschnitt von Spitzen- und Regelleistung, der dem Netzteil entnommen wird, darf die Nennleistung nicht überschreiten und das zeitliche Verhältnis von Spitzenleistung zu Regelleistung sollte bei maximal 35 Prozent liegen. Unter Berücksichtigung dieser Parameter kann ein HRP-300N3-12 bei 324Watt Nennleistung maximal bis zu 1050 Watt Spitzenleistung liefern.

Effiziente Stromversorgung wichtiges Kriterien für Betriebserwartung des Netzteils und der gesamten Endanwendung
Betreibt man ein Netzteil deutlich überdimensioniert und somit über einen langen Zeitraum nur auf Teillast, ist die durchschnittliche Effizienz in der Regel nicht sehr hoch. Die Verlustleistung, die in Form von Erwärmung der intern verbauten passiven und aktiven Komponenten abgebaut wird, führt so zu einer in diesem Maß nicht notwendigen Erwärmung. Die voraussichtliche Betriebserwartung der Strom-versorgung ist unmittelbar mit seiner Erwärmung gekoppelt, deshalb sollte man die Betriebstemperaturen so niedrig wie möglich halten.

Die Netzteile der HRP-N3 Serien mit 150W bis 600W Nennleistung und 450W bis 2100W Spitzenleistung (bei 5% Duty-Cycle) eignen sich für eine Installationsumgebung mit Betriebstemperaturen von -40 bis +70℃. Dank hoher Leistungsdichte, Spitzenleistung und Wirkungsgrad sparen sie Kosten und Platz. Zusätzliche Funktionen wie ein DC-OK Signal, Remote Sense und die einstellbare Ausgangsspannung erhöhen die Anwendungsflexibilität. Auf die Hochlast-Netzteilserien HRP-150N3, HRP-300N3 und HRP-600N3 bietet MEAN WELL.

Wir bieten Ihnen Stromversorgungen von diversen Herstellern wie MEAN WELL, Self Electronics oder Recom Power an. Rund 6.000 verschiedene Typen an Netzteilen und DC/DC Wandlern bevorratet Schukat in produktionsgerechten Mengen in seinem automatisierten Zentrallager in Monheim am Rhein.

Als Distributor leisten wir zudem schnelle und kompetente Unterstützung in Form von direkten Ansprechpartnern und haben ein kompetentes Außendienstteam für die Problemlösung vor Ort. Kunden profitieren von einer raschen Bearbeitung der Anfragen, der Bereitstellung von Datenblättern und Mustern sowie von unterschiedlichen Liefermengen vom Muster bis zur Serienfertigung.

Bei der Auswahl passender Stromversorgungsprodukte und bei kundenspezifischen Fragen rund um das Thema Peak Power berät Sie unser technisches Vertriebsteam