Breitband auch bei der Ausgangsleistung Im Trend: Labornetzgeräte mit Autoranging

Im Trend: Labornetzgeräte mit Autoranging

Welchen praktischen Nutzen bringt das konkret?

Wolfgang Horrig: Der Anwender kommt beim Einsatz von Geräten mit flexibler Ausgangsstufe zur Abdeckung seiner jeweils unterschiedlichen Anforderungen mit wesentlich weniger Netzgeräten aus, als dies bei Verwendung vergleichbarer Geräte mit rechteckiger Kennlinie der Fall wäre. Die Breitbandigkeit der Ausgangsspannung und des Ausgangsstromes bei mittlerer Leistung ermöglicht einen viel flexibleren Einsatz. Ein einzelnes »Autoranging«-Gerät deckt somit mehr Anwendungen ab. Die Kosten für ein Labornetzgerät ergeben sich in erster Linie aus seinem Ausgangsstromvermögen, in zweiter Linie aus seiner Ausgangsleistung. Eine höhere Ausgangsspannung hingegen hat keinen wesentlichen Einfluss auf die Kostenstruktur. Daher sprechen auch klare ökonomische Vorteile für ein Gerät mit flexibler Ausgangstufe.

Können Sie das spezifizieren?

Ruud Vertommen: Der Einspareffekt lässt sich einfach berechnen. Wenn wir beim Beispiel eines Prüflings mit 3 kW Leistungsaufnahme bleiben und dieser 28 V Nennspannung benötigt, müssen rein rechnerisch107,4 A bereitgestellt werden – denn 28 V mal 107 A ergibt 3 kW. Bei einem weiteren Prüfling mit 48 V wären es entsprechend 62,5 A, bei einem dritten mit 60 V dann 50 A. Bei einer rechteckigen Kennlinie würden für die Versorgung der drei Prüflinge mit den Nennspannungen 28, 48 und 60 VDC insgesamt drei 3-kW-Quellen benötigt bzw. alternativ eine Quelle mit 6,42 kW. Verwendet man dagegen ein Netzgerät mit flexibler Kennlinie, kann man mit nur einer vergleichsweise günstigen 3-kW-Quelle alle drei Bereiche abdecken.

Bringt das Autoranging-Konzept noch weitere Vorteile?

Ruud Vertommen: Weitere Vorteile des Autoranging-Konzeptes zeigen sich beim Einsatz an Verbrauchern wie z.B. Wafer-Heizungen oder Niedervolt-Plasma-Anwendungen. Hier ist die Zündspannung bei vergleichsweise niedrigem Strombedarf zunächst relativ hoch, im weiteren Verlauf des Prozesses wird die Haltespannung jedoch deutlich abgesenkt, der Strombedarf steigt dabei erheblich. Geräte mit flexibler Ausgangsstufe können diese Anforderung am wirtschaftlichsten erfüllen. Ein weiteres Beispiel ist die Konfektionierung unterschiedlichster Energiespeicher wie Ultracaps, Blei-, NiMH- oder Lithium-Akkupacks. Hier ermöglicht das Autoranging-Konzept das Aufladen einer Vielzahl leistungsgleicher, aber in unterschiedlichen Nennspannungen zusammen geschalteter Speicherelemente.

Der Photovoltaik-Markt zählt derzeit zu den großen Wachstumsbranchen. Gibt es auch dort Anwendungen, in denen das Autoranging-Konzept Vorteile bietet?

Ruud Vertommen: Eine typische Anwendung in diesem Bereich ist die Leistungsüberprüfung, der so genannte Run-in-Test von Solarwechselrichtern. Durch das Autoranging-Konzept lassen sich dabei Solarwechselrichter mit unterschiedlichen Betriebsspannungen, z.B. 0-200 V, 0-400 V und 0-600 V an nur einer flexiblen DC-Quelle auf ihre Funktion prüfen, ohne dass die DC-Quelle als Prüfmittel ausgetauscht werden müsste. Weil alle EA-Geräte mit flexibler Ausgangstufe auch über einen Systembus verfügen, ist außerdem eine modulare Aufstockung in Kaskadenform zur Leistungserweiterung möglich. Damit lassen sich die Systeme bei einem zukünftigen Ausbau der Gesamtleistung problemlos erweitern.

Stichwort Systembus: Wie sieht das Schnittstellenkonzept der EA-Netzgeräte aus?

Wolfgang Horrig: Wir setzen konsequent auf Plug and Play. In industriellen, automatischen Prüf- und Testeinrichtungen werden die Prüf- und Messeinrichtungen über die unterschiedlichsten Schnittstellen gesteuert und überwacht. Von USB und RS232 über IEEE-488/GPIB, CAN, Ethernet, Profibus ist bis zum 0-10-V-Analogbus-SPS alles möglich. Die meisten mikroprozessorgesteuerten Labornetzgeräte von EA verfügen deshalb über einen intelligenten Interface-Einschub, den »Plug-and-Play Interface Slot«. Über diesen Einschub kann der Anwender selbst die optional erhältlichen Schnittstellenkarten nachrüsten oder austauschen. Somit entsteht eine maximale Flexibilität in der Auslegung der externen Steuerung, auch bei möglichen Veränderungen in der Zukunft. Die im Netzgerät eingebettete Mikrocontroller-Einheit erkennt automatisch die eingesteckte Schnittstellenkarte und ermöglicht mit wenigen Einstellungen praktisch sofort die externe Steuerung über die gewählte Schnittstelle.

Das Gespräch führte Nicole Kothe-Wörner.