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Für Industrie- und Medizinanwendungen

Erhöhte Zuverlässigkeit und Wirkungsgrade mit Nachfolgerserie PDA

9. Juli 2024, 9:30 Uhr | Engelbert Hopf

In Abmessung, Passform und Funktion ist die neue PDA-Serie zu 100 Prozent rückwärtskompatibel zur bekannten PBA-Serie, mit Wirkungsgraden von bis zu 87,5 Prozent beträgt ihr Effizienzgewinn gegenüber der Vorgängerserie jedoch mehr als 5 Prozentpunkte.

Cosel baut sein Angebotsspektrum im AC/DC-Bereich von 15 bis 100 W unter anderem durch die Nachfolgeserie PDA im Bereich Industriestromversorgungen und durch die zwei Produktfamilien umfassende WMA-Serie für den Einsatz in Medizintechnikapplikationen aus.

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Um bei der Realisierung der neuen PDA-Serie ein optimiertes Preis-Leistungs-Verhältnis bei gleichzeitig hohen Qualitätsstandards bieten zu können, haben sich die Cosel-Entwickler für eine quasiresonante Topologie mit einer begrenzten Anzahl von Komponenten entschieden – ein Schritt, der zu einer höheren Zuverlässigkeit führte. In ihren Abmessungen sind die neuen AC/DC-Netzteile zu 100 Prozent rückwärtskompatibel zur bekannten PBA-Serie, die nach 20 Jahren im weltweiten Einsatz nun ausläuft. Im ersten Schritt sind 15-, 30- und 50-W-Geräte der neuen Serie erhältlich; weitere Versionen sollen noch folgen. Mit einem Temperaturbereich von –20 bis +70 °C sind die Netzteile in einer Vielzahl von Anwendungen einsetzbar.

Die Varianten der PDA-Serie

Konzipiert für einen weltweiten Einsatz, arbeitet die PDA-Serie mit einem Eingangsspannungsbereich von 85 bis 264 V AC und erfüllt die Sicherheitsstandards mit einem Eingangsspannungsbereich von 100 bis 240 V AC (50/60 Hz). Zertifiziert sind die Netzteile nach UL/EN 62368-1. Lieferbar sind das PDA15F (15 W), PDA30F (30 W) und das PDA50F (50 W) in drei Ausgangsspannungsvarianten: 5, 12 oder 24 V DC. Es ist möglich, die Ausgangsspannung über ein eingebautes Potenziometer einzustellen.

Bei 230 V und Nennlast arbeitet die PDA-Serie mit einem Wirkungsgrad von bis zu 87,5 Prozent. Im Vergleich zur Vorgängerserie PBA beträgt der Effizienzgewinn der neuen Netzteile mehr als 5 Prozent – dadurch wird die Wärmeabgabe reduziert und in der Folge auch die Systemzuverlässigkeit erhöht. Zu den Standard-Features der Netzteile zählen eine Einschaltstrombegrenzung, ein Überstromschutz mit automatischem Wiederanlauf nach Beseitigung des Fehlers und ein Überspannungsschutz.

Auf einer optimierten Topologie basierend, erfüllen die Geräte der PDA-Serie auch ohne eingebauten aktiven PFC die Grenzwerte der IEC 61000-3-2 (Klasse A) vollständig. Einsetzbar im Temperaturbereich von –20 bis +70 °C, lassen sich die Geräte in beliebiger Ausrichtung montieren, wobei je nach Umgebungstemperatur und Einbaubedingungen eine Leistungsreduzierung erforderlich sein kann.

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Zwischen Eingang und Ausgang weisen die Geräte eine Isolationsspannung von 3000 V AC auf sowie zwischen Eingang und Rahmenerdung (FG) von 2000 V AC. Zwischen Ausgang und Rahmenerdung ist es eine Spannung von 500 V AC. Untergebracht ist die PDA-Serie in Gehäusen aus verzinktem Stahlblech; optional ist eine Abdeckung erhältlich. Je nach Ausführung beträgt das Gewicht der Netzteile 180 g (ohne Abdeckung) im Fall des PDA15F und 330 g (ohne Abdeckung) bei der 50-W-Version PDA50F.

Neu ist die Medizintechnik-Applikationen

Ganz neu im Cosel-Produktkatalog ist die vor allem auf Medizintechnik-Applikationen ausgerichtete WMA-Serie. Sie umfasst die beiden Produktfamilien WMA-F und WMA-H und zeichnet sich neben ihrer geringen Bauhöhe vor allem durch hohe Wirkungsgrade aus. In der Geräteversion WMA-F sind die Netzteile mit einem universellen AC-Eingangsspannungsbereich von 85 bis 264 V ausgestattet. Erhältlich sind diese Geräte mit Ausgangsleistungen von 35, 75 und 100 W. Speziell für die Integration in medizinische Systeme auslegt ist die Produktfamilie WMA-H. Sie gibt es in zwei Leistungsstufen mit 150 und 350 W Ausgangsleistung und in zwei per Schalter wählbaren Eingangsspannungsbereichen.

Alle Geräte der WMA-Serie entsprechen den internationalen Sicherheitsstandards für hochwertige medizinische Anwendungen und bieten einen Isolationsgrad von 2MOPP (In/Out) und 1MOPP (In/FG). Die Modelle WMA-35-75-100F und WMA-150H sind für Konvektionskühlung optimiert, während das Modell WMA-350H einen Lüfter für zusätzliche Kühlung und Leistung in anspruchsvollen Anwendungen enthält.

Mit einer Bauhöhe von gerade einmal 30 mm bietet die WMA-Serie den Herstellern der medizinischen Industrie ein sehr schlankes Profil. Durch die Kombination einer standardisierten Plattform und bewährter Verfahren im Leistungs- und Wärmemanagement erreichen die Geräte der WMA-Serie hohe Wirkungsgrade von bis zu 91 Prozent. Da die WMA-Serie auch in industriellen Anwendungen wie etwa Halbleiterfertigungsanlagen einsetzbar ist, erfüllt sie die Anforderungen der SEMI F47 sowie die Anforderungen der Überspannungskategorie III für Festinstallationen.

WMA-Serie für fünf Modelle

Insgesamt umfasst die WMA-Serie fünf Modelle, die Leistungsbereiche von 35 bis 350 W abdecken. Dabei sind WMA35F, WMA75F, WMA100F und WMA150H in den drei Ausgangsspannungen 12 V, 24 V und 48 V erhältlich. Das Modell WMA35F gib es zudem noch mit 5 V Ausgangsspannung. Das leistungsstärkste WMA350H ist in vier Ausgangsspannungsvarianten mit 12, 24, 36 oder 48 V DC erhältlich. Bei allen Modellvarianten lässt sich die Ausgangsspannung mithilfe des eingebauten Potenziometers trimmen.

Während die Geräte der WMA-F-Familie mit einem universellen Eingangsbereich von 85 bis 264 V AC ausgestattet sind, lassen sich die für die Systemintegration konzipierten Modelle der WMA-H-Serie mit Eingangsbereichen von 85 bis 132 V AC und 170 bis 264 V AC betreiben, wobei die entsprechenden Bereiche per Schalter wählbar sind.

Zu den Standard-Features der Geräte der WMA-Serie zählen eine Einschaltstrombegrenzung sowie ein Überstrom- und Überspannungsschutz. Abhängig von der Art der Endmontage und den Kühlungsbedingungen kann bei den im Umgebungstemperaturbereich von –20 bis +70 °C einsetzbaren Netzteilen ein Leistungs-Derating erforderlich sein.

Die WMA35-75-100F-Geräte erfüllen die Anforderungen von IEC 61000-3-2 (KIasse A) vollständig mit einem passiven PFC. Im Gegensatz dazu wurden die Modelle WMA150-350H für Systeme mit integriertem Front-PFC entwickelt. Je nach Endanwendung kann eine externe Leistungsfaktorkorrektur erforderlich sein.

Aufgebaut auf einem Aluminiumchassis, sind die Netzteile der WMA-Serie von Gehäusen aus feuerverzinktem Stahlblech umgeben. Ihre Gewichte bewegen sich zwischen 200 g (WMA35F) und 800 g (WMA350H). Alle WMA-Geräte verfügen über eine Fünfjahresgarantie und entsprechen den europäischen RoHS- und Niederspannungsrichtlinien.