Standard, kundenspezifisch oder modular Wann konfigurierbare Netzteile nutzen?

Flexibel und zukunftssicher dank Programmierbarkeit

Der größte Vorteil konfigurier- und programmierbarer Stromversorgungen besteht darin, dass sie aufgrund ihres modularen Charakters mit individueller Ausgangsregelung oft umfassende Signalisierung und Steuerung beinhalten. Neuere Varianten enthalten mehrere Mikrocontroller für eine vollständig digitale Regelung. Die Freigabe des internen Steuerbusses für Nutzer – über eine grafische Benutzerschnittstelle (GUI) – bietet die Möglichkeit, werk- und feldseitige Programmierbarkeit und zusätzliche Funktionen hinzuzufügen.

Netzteile lassen sich heute werkseitig auf eine bestimmte Konfiguration für eine spezifische Variante eines Endprodukts einstellen. Die Arbeit des Außendiensts wird einfacher, da sich tragbare Diagnosegeräte anschließen lassen, und die Endnutzer können die Leistungsfähigkeit der Stromversorgung an ihre Lastanforderungen anpassen.

Über die vom Hersteller bereitgestellte GUI lassen sich bestimmte programmierbare Netzteile sogar dynamisch und automatisch anpassen – etwa beim Laden von Batterien, wenn sich die Spannung abhängig von der Zellentemperatur ändern muss und ein Moduswechsel von Konstantstrom zu Kon­stantspannung erforderlich sein kann.

Vielfältige Auswahl

Welche Alternativen bietet der Markt heute? Bekannte Anbieter konfigurierbarer Stromversorgungen sind unter anderem Artesyn, Excelsys und Mean Well, die alle über Distributoren vertreten sind. Artesyn bietet zwei Serien: μMP (konfigurierbar) und iMP/iVS (voll konfigurierbar und programmierbar). Alle entsprechen den medizinischen Anforderungen gemäß EN60601-1. Die Serie μMP bietet bis zu zwölf Ausgänge; iMP 21 und die Serie iVS bieten 24 Ausgänge. Eine kostenlose GUI ist für μMP und iMP erhältlich; iVS wird über Standard-PMBus-Befehle und eine I2C-Schnittstelle gesteuert. Die Hochleistungsserie iHP ist über Module bis auf 24 kW (in 3-kW-Schritten) mit bis zu acht Ausgängen erweiterbar. Das Angebot umfasst Sicherheitszulassungen für den industriellen Einsatz mit zusätzlicher Konformität nach SEMI F47 für Halbleiterprozesstechnik.

Excelsys hat sich für Konvektionskühlung und Designs mit führendem Wirkungsgrad entschieden, die auch bei hohen Temperaturen noch hohe Leistung in kleinen Formfaktoren liefern. So bietet das Modell CX06M bis zu acht Ausgänge bei 600 W (kombiniert) bei bis zu 40 °C mit Derating bis 85 °C. Die Gehäusegröße beträgt 1U x 4,5 x 8 Zoll (1U x 114,3 mm x 203,2 mm). Die Modelle eignen sich vor allem für medizintechnische Anwendungen, bei denen das Ausbleiben von Lüftergeräuschen oft geschätzt wird.

Mean Well hat kürzlich seine NMP-Serie konfigurierbarer 2 x MOPP-Stromversorgungen für die Medizintechnik (650 und 1200 W) vorgestellt: Das lüfter­gekühlte Modell NMP650 misst nur 1U x 6,3 x 3,5 Zoll (1U x 160 mm x 88,9 mm); das NMP1K2 misst 1U x 6,3 x 5 Zoll (1U x 160 mm x 127 mm). Wie das Angebot von Excelsys bieten die Modelle fünf Jahre Garantie.

Alle Produkte bieten einen gewissen Grad an Überwachung und Programmierbarkeit und geben den Spannungspegel, die Ausgangsströme und Temperatur über PMBus-Signale aus. Die Überwachung der Fehlerschwelle lässt sich einstellen, wobei die Schutzfunktionen umfassend sind. Bei einigen Modellen lässt sich darüber hinaus der Betriebsmodus einstellen, indem je nach Bedarf von einer konstanten Spannung zu einem konstanten Strom mit Foldback gewechselt wird.

Flexibilität ab Lager

Mit der hohen Flexibilität konfigurierbarer Stromversorgungen zu günstigen Kosten können sie mit den streng spezifizierten »Standard«-Varianten konkurrieren. Entwickler können diese Flexibilität an die Endanwender weitergeben. Spezifikationen lassen sich so genau
an die Anwendung anpassen, was Zukunftssicherheit garantiert. Es bietet sich auch die Möglichkeit einfacher Upgrades und die Änderung der Ausgangsspezifikation durch austausch­bare Module und die Fernprogrammierung über benutzerfreundliche GUIs. Programmierbare Stromversorgungen von Artesyn, Excelsys und Mean Well sind über Avnet Abacus ab Lager erhältlich.