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Stromversorgung

Spezifizieren von Gleichspannungs-Netzteilen

12. Juni 2014, 14:18 Uhr | Bill Martin, Ametek

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Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Parallelschaltung mehrerer Netzteile

Übersteigt der benötigte Strom die Möglichkeiten eines einzelnen Netzteils, lassen sich die Ausgänge mehrerer Netzteile parallelschalten. Ametek Programmable Power sorgt mithilfe eines speziellen Steuerungs-Busses dafür, dass die Eigenschaften aller parallelgeschalteten Netzteile zusammen den Spezifikationen eines einzelnen Netzteils entsprechen. Das System konfiguriert sich selbst und legt fest, welches Netzteil als Master fungiert, dem die anderen als Slaves untergeordnet sind. In Verbindung mit Prüflingen, die steile Spannungsspitzen erzeugen, wird gelegentlich das Einfügen von Sperrdioden in die positive Ausgangsleitung jedes Netzteils empfohlen.

Es ist zulässig, auf diese Weise Netzteile mit unterschiedlichen Ausgangsströmen zu kombinieren. Alle Geräte sollten jedoch denselben Ausgangsspannungsbereich haben. Sämtliche manuellen Bedienhandlungen oder Fernbedienungen erfolgen über die Master-Einheit, an die auch alle Abtastleitungen angeschlossen werden. Der Gesamtstrom ist stets die Summe der an den einzelnen Geräten angezeigten Ströme. Anspruchsvollere Netzteile beispielsweise der Serie Sorensen SGI können allerdings den Gesamtstrom selbstständig berechnen und anzeigen.

Serienschaltung mehrerer Netzteile

Benötigt man eine Spannung, die größer ist als die Ausgangsspannung eines einzigen Netzteils, lassen sich mehrere Netzteile in Reihe schalten, indem einfach der Plus-Ausgang des einen mit dem Minus-Ausgang des nächsten Geräts verbunden wird. Dabei sind jedoch einige Einschränkungen zu beachten. So dürfen die Isolationsspannungen, die für jedes Netzteil zwischen Minuspol und Chassis und zwischen Pluspol und Chassis angegeben sind, keinesfalls überschritten werden.

Da bei der Serienschaltung außerdem nicht zwischen Master- und Slave-Einheiten unterschieden wird, müssen alle Geräte einzeln programmiert werden. Erfolgt dies per Fernbedienung, sind sämtliche Schnittstellen mithilfe von Optokopplern galvanisch zu isolieren. Die meisten DC-Stromversorgungen sind mit mehreren isolierten Schnittstellen wie etwa analog, RS-232, RS-485 und Ethernet ausgestattet.

Analog-Programmierung

Programmierbare DC-Stromversorgungen sind üblicherweise mit einer standardmäßigen analogen Schnittstelle ausgestattet, über die sich Ausgangsspannung, Strom und Überspannungsschutz einstellen lassen. Kontrolliert werden diese Spannungen mit einem Spannungssignal, einem Stromsignal oder durch Anschließen eines Widerstands an den Analogeingang. Unter anderem kann die Ausgangsspannung eines Netzteils mit dem Analogausgang einer SPS eingestellt werden oder mithilfe eines Thermistors. Vorhanden sind außerdem Spannungs- und Stromüberwachungs-Leitungen und Steuerleitungen, mit deren Hilfe sich das Netzteil binnen Millisekunden aktivieren oder deaktivieren lässt.

Local oder Remote Sensing

Viele Gleichspannungs-Netzteile lassen sich für Local oder Remote Sensing konfigurieren. Im Remote-Sensing-Betrieb (Fernabtastung) wird die Spannung an dem Punkt abgegriffen, an dem das Netzteil an den Verbraucher angeschlossen ist, sodass der Spannungsabfall entlang des Kabels kompensiert wird – möglicherweise selbst dann, wenn er das spezifizierte Maß deutlich überschreitet. Sehr lange Leitungen für die Spannungserfassung sollten abgeschirmt sein, damit keine eingestreuten Störgrößen Einfluss auf die Ausgangsspannung haben. Die Einschwingzeit des Netzteils kann sich mit Fernabtastung erhöhen, wenn der Spannungsabfall an den Netzteil-Zuleitungen hoch ist.