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Zuverlässige Stromversorgung

Mehr als nur einfache AC/DC- und DC/DC-Wandlung

22. März 2023, 9:51 Uhr | Von Bill Schweber, nordamerikanischer Fachredakteur von Digi-Key

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Netzstromeingang führt zu DC- und Akkumanagement-Ausgang

In Anbetracht der Schwankungen des Netzes und des Wunsches nach weltweiter Anwendbarkeit und einfacher Installation ist auch der Eingangsleistungsbereich wichtig. Diese Netzteile sind für 90 bis 305 V AC und 127 bis 431 V DC spezifiziert. Viele der Funktionen in diesen Geräten sind für das Laden, Entladen, die Statusanzeige und die allgemeine Verwaltung des Akkus vorgesehen (Bild 4).

Es ist möglich, die zweistufige/dreistufige Ladekurve und die Einstellung des Ladestroms (von 20 bis 100 Prozent) manuell über einen DIP-Schalter an der Vorderseite einzustellen. Der maximal verfügbare Akkuladestrom ist eine Funktion des maximal verfügbaren Ausgangsstroms des jeweiligen DRS-Modells. Der Akkuladealgorithmus ist lastabhängig, und die Flexibilität der Ladeparameter ermöglicht es dem DRS-240/480, eine Vielzahl von Blei- und Lithiumakkus optimal zu verwalten.

Aufgrund der Bedeutung der Akkufunktion verfügt das System auch über Anzeigen für einen niedrigen Akkuladezustand und einen Schutz gegen Verpolung. Diese und andere Merkmale sorgen für ein robustes, zuverlässiges Akku-Subsystem, das über das Stromnetz aufgeladen werden kann, aber auch innerhalb von 10 Millisekunden umschalten und seine Nennleistung abgeben kann, wenn das Hauptstromnetz nicht verfügbar ist.

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Fehler und Probleme werden auftreten

Es ist unvermeidlich, dass es interne oder externe Bedingungen gibt, die die Fähigkeit eines Netzteils, alle spezifizierten Funktionen zu erfüllen, beeinträchtigen. Aus diesem Grund enthalten die DRS-Geräte neben den bereits erwähnten Anzeigen für niedrige Akkuladung und verpolte Anschlüsse auch Statusanzeigen für Zustände wie Kurzschluss, Überlast, Überspannung und Übertemperatur.

Wichtig sind auch die greifbaren Statusanzeigen der wichtigsten Betriebszustände AC Fail, DC OK, Battery Low und Charger Fail, die durch LEDs und Form-C-Relais bereitgestellt werden, wie Bild 5 zeigt. Die Form-C-Relais sind deutlich gekennzeichnet und bieten einen »trockenen« Kontaktschluss, der aus mehreren Gründen verwendet wird (und in einigen Fällen vorgeschrieben ist).

Diese Kontaktverschlüsse sind eindeutig und bieten mehrere Vorteile. Sie werden seit Langem eingesetzt und sind daher sowohl mit alten als auch mit neuen Systemen und Komponenten kompatibel und leicht zu integrieren (sogar mit grundlegenden Komponenten wie einer externen Blinkleuchte und Glocke); sie sind äußerst zuverlässig und robust, und das Schließen eines Schalters ist die definitivste Anzeige, die ein System liefern kann, insbesondere wenn es Probleme gibt, die den Betrieb von Schnittstellen beeinträchtigen können, die eher elektronischer Natur sind, wie etwa Open-Collector-Ausgänge oder sogar Halbleiterrelais (SSRs).

Kommunikation ist ebenfalls obligatorisch

Eine moderne PSU muss auch eine Netzwerkanbindung für die Verwaltung, Einrichtung und Berichterstattung auf hohem Niveau bieten. Mean Wells Standard-Netzteile der DRS-Familie unterstützen Modbus-Verbindungen, mit einer CAN-Bus-Option, die auch mit einer verfügbaren intelligenten Programmiereinheit verwendet werden kann. Dieses Programmiergerät wird für die externe Einstellung von Parametern verwendet, die mit den Ladekurven und -modi des Akkus verknüpft sind, wie beispielsweise Konstantstrom (CC), Kegelstrom (TC), Konstantspannung (CV) und Erhaltungsspannung (FV), um die vielen verschiedenen Akkutypen, die in der Industrie verwendet werden, zu berücksichtigen (Bild 6).

Obwohl die Netzteile der DRS-Familie viele Funktionen und Merkmale bieten, ist ihr Anschluss eigentlich recht einfach – ein wichtiger Vorteil und in der Praxis zu bevorzugen, zumal diese Geräte oft über viele Jahre im Einsatz sind.