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Variable Hilfs-Stromversorgung

Integrierte OVC-III-Stoßspannungsfestigkeit

19. Juni 2019, 10:52 Uhr | Von Steve Roberts, CTO Recom Power

Bild 1: AC-Wellenformen bei Vollwellengleichrichtung

Mit der Baureihe RAC05-K/480 hat Recom Power eine vielseitige Stromversorgung entwickelt, die in Einphasen- und Drehstrom-Anwendungen von 85 bis 528 V AC zum Einsatz kommen kann. Ihre eingebaute OVC-III-Stoßspannungsfestigkeit erlaubt es, sie ohne weitere externe Komponenten einzusetzen.

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Auf dem Markt gibt es viele AC/DC-Wandler mit großem Eingangsspannungsbereich. Ein Bereich von 90 bis 305 V AC passt für die gängigen Netzspannungen 100, 115, 230 und 277 V und damit für ein weltweit geeignetes Universal-Netzteil. In vielen industriellen Drehstrom-Installationen gibt es jedoch keinen Nullleiter. Daher ist ein noch größerer Eingangsspannungsbereich für Eingangsspannungen zwischen den Phasen nötig. Dieser Artikel erklärt, warum Recom einen neuen AC/DC-Wandler geringer Leistung mit einem Eingangsspannungsbereich von 6:1 entwickelt hat.

Zuerst kurz der technische Hintergrund: In einer Drehstrom-Netzversorgung sind die drei Phasen zueinander um 120° versetzt. Die Spannung VAB den Phasen A und B ist um den Faktor √3 größer als die Einphasenspannung VA, wie aus Tabelle 1 ersichtlich.

In einigen Industrieanwendungen wird die Netzspannung für eine ungeglättete DC-Versorgung gleichgerichtet. Alle standardmäßigen AC/DC-Wandler können mit einer DC-Versorgung arbeiten, wenn diese in ihrem Eingangsspannungsbereich liegt. Der Effektivwert der AC-Spannung ist als die äquivalente DC-Spannung definiert, welche dieselbe Heizwirkung wie die AC-Spannung in einer rein ohmschen Last hat. Tatsächlich ist der Spitze-Spitze-Wert der AC-Spannung deutlich höher als der Effektivwert (Bild 1). Bei einer Vollwellengleichrichtung der Netzspannung wird die entstehende DC-Spannung um einen Faktor √2 höher als die Nenn-Effektivspannung. Um alle möglichen gleichgerichteten Dreiphasen-AC-Eingangsspannungen abzudecken, muss daher der DC-Eingangsspannungsbereich des Wandlers mindestens bis zu 678 V reichen (Tabelle 2).

Um die Anforderungen von Einphasen- und Drehstrom-Anwendungen bei AC-Spannung und gleichgerichteter Spannung gleichermaßen zu erfüllen, hat Recom Power die Baureihe RAC05-K/480 mit einem extra großen AC-Eingangsspannungsbereich von 85 bis 528 V und einem DC-Eingangsspannungsbereich von 120 V bis 745 V eingeführt. Diese Wandler sind mit Wechselspannung oder gleichgerichteter Spannung an Netzspannungen von 100 bis 480 V AC einsetzbar. Es gibt drei Haupteinsatzgebiete für AC/DC-Wandler mit solch extra großem Eingangsspannungsbereich: zustandsorientierte Wartung (CBM), intelligente Straßenbeleuchtung sowie gegen Phasenausfall tolerante Industriesysteme.