Die Wahl des richtigen DIN-Schienen-Netzteils

Ein herausragender Vorteil von DIN-Schienen-Netzteilen ist ihre Standardisierung, die die Auswahl und Installation erheblich vereinfacht. Sie bieten eine Auswahl an einphasigen und dreiphasigen Modellen, die teilweise auch im Zwei-Phasen-Betrieb arbeiten können. Zu den weiteren Unterscheidungsmerkmalen zählen die Ausgangsspannung, die häufig mit trimmbaren Optionen ausgestattet ist, sowie die Ausgangsleistung. Dank dieser Standardisierung wird die Komplexität bei der Auswahl und Integration deutlich reduziert. Zudem ist der Eingangsspannungsbereich der meisten AC/DC-Netzteile für Anwendungen mit geringer bis mittlerer Leistung weltweit einheitlich festgelegt (typischerweise 90V AC bis 264V AC). Dies ermöglicht internationale Einsätze ohne zusätzliche Anpassungen.

Betriebstemperatur

Achten Sie darauf, dass das Netzteil innerhalb des spezifizierten Betriebstemperaturbereichs arbeitet. Temperaturen oberhalb dieses Bereichs können die Effizienz und Lebensdauer des Netzteils erheblich beeinträchtigen. Eine Überhitzung führt nicht nur zu Leistungseinbußen, sondern erhöht auch das Risiko von Ausfällen und Defekten. Auch niedrige Temperaturen stellen ein Problem dar: Diese können zu erhöhter Ausgangswelligkeit, schlechter Spannungsregelung und möglicherweise zu Startschwierigkeiten des Netzteils führen. Daher muss sichergestellt werden, dass das Netzteil sowohl bei maximaler als auch bei minimaler Betriebstemperatur zuverlässig arbeitet. Beachten Sie insbesondere bei hohen Temperaturen eine eventuelle Leistungsreduzierung (Derating), um den sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Spannungsabfall bei langen Kabeln

Lange Leitungen können aufgrund des Leitungswiderstands zu Spannungsverlusten führen, was dazu führen kann, dass die Spannung an der Last unter den zulässigen Grenzwerten liegt. Um diesen Verlusten entgegenzuwirken, gibt es verschiedene Ansätze:

• Verwendung von Kabeln mit größerem Querschnitt zur Reduzierung des Widerstands.
• Erhöhung der Ausgangsspannung (z. B. von 24V auf 48V) und nachgeschaltete Absenkung mit einer lokalen DC/DC-Wandler

Es ist ratsam, den maximalen Spannungsabfall zu berechnen und zu prüfen, ob die Versorgung unter den ungünstigsten Bedingungen noch ausreichend Spannung für die Last bereitstellt.

Lasttypen (kapazitiv und induktiv)

Bestimmte Lastarten, insbesondere kapazitive oder induktive, stellen besondere Anforderungen an die Stromversorgung. Induktive Lasten wie Motoren, Magnetspulen oder Relais können beim Ausschalten hohe Spannungsspitzen erzeugen, die die Stromversorgung schädigen oder stören könnten. Kapazitive Lasten können das dynamische Verhalten des Netzteils beeinträchtigen, was zu Instabilitäten oder erhöhter Ausgangswelligkeit führen kann. Stellen Sie sicher, dass das Netzteil für den spezifischen Lasttyp ausgelegt ist und diese ohne Beeinträchtigung der Stabilität oder Zuverlässigkeit versorgen kann.

Anwendungsspezifische Zertifizierungen

Je nach Einsatzgebiet des Netzteils sind spezielle Zertifizierungen erforderlich, insbesondere im Hinblick auf Sicherheit und elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Achten Sie darauf, dass das Netzteil die relevanten Normen und Zertifizierungen für Ihre Anwendung erfüllt, um einen sicheren und gesetzeskonformen Betrieb zu gewährleisten.

• IEC/EN/UL/CSA62368-1 ist eine Produktsicherheitsnorm, die Energiequellen klassifiziert, Schutzmaßnahmen gegen diese Energiequellen vorschreibt und Leitlinien für deren Anwendung und Anforderungen enthält. Ziel ist es, die Wahrscheinlichkeit von Schmerzen, Verletzungen und Sachschäden, einschließlich Brandgefahren, zu verringern. Diese Norm gilt für eine breite Palette von Technologieprodukten.


• IEC/EN/UL/CSA61010-1 ist eine Sicherheitsnorm, die für elektrische Geräte für Mess-, Steuer-, Regel- und Laborzwecke gilt. In der 3. Auflage wurde ein Verfahren zur Risikobewertung eingeführt, das sich auf Geräte mit menschlicher Interaktion wie Anzeigen oder Bedienelemente bezieht.


• EN55032/35 EN 55032 sind Normen für die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) von Multimedia-Geräten.


• EN 55032 (CISPR 32) definiert Tests zur Ermittlung elektromagnetischer Emissionen von Geräten mit einer Nennversorgungsspannung von AC oder DC bis 600 V. Die Norm deckt sowohl gestrahlte als auch leitungsgebundene Emissionen ab.


• EN 55035 (CISPR 35) befasst sich mit der Störfestigkeit, d. h. mit der Frage, wie gut die Geräte externen Störungen standhalten. Die Hersteller müssen alle Funktionen eines Produkts auf ihre Störfestigkeit prüfen. In der EN 55035 sind auch die Prüf- und Überwachungsanforderungen zur Sicherstellung der Konformität festgelegt.


• EN 61204-3 legt die Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) von Schaltnetzteilen fest. Diese Geräte werden mit Quellenspannungen von bis zu 1.000VAC oder 1.500VDC versorgt und bieten einen AC- und/oder DC-Ausgang (ausgenommen Wechselrichterausgänge, die ein AC-Netz aufbauen). Die Norm stellt sicher, dass diese Netzteile die EMV-Kriterien erfüllen, um Störungen zu minimieren und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.


• EN 61000-6-4 legt die Emissionsanforderungen für elektrische und elektronische Geräte fest, die in industriellen Umgebungen eingesetzt werden. Die Norm deckt den Frequenzbereich von 9kHz bis 400GHz ab. EN 61000-6-4 Klasse B bezieht sich auf eine spezielle Klassifizierung innerhalb der EN 61000-6-4. Geräte der Klasse B sind für den Einsatz in Wohngebieten und ähnlichen Umgebungen geeignet und haben im Vergleich zu anderen Klassen niedrigere Emissionsgrenzwerte.

Der Konstrukteur muss die Stromversorgung auf die Einhaltung der geltenden Sicherheits- und EMV-Anforderungen überprüfen.

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Die DIN-Schiene ist das am weitesten verbreitete Montagesystem in industriellen Steuerungsanwendungen, und mit ihr kompatible Komponenten und Module sind weithin verfügbar. Obwohl die Spezifikation einer DIN-Schienen-Versorgung die Aufgabe des Konstrukteurs vereinfacht, da viele Parameter standardisiert sind, hat dieser Blog die potenziellen Probleme aufgezeigt, die bestehen bleiben.

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