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NETZGERÄTE FÜR HERMETISCH GESCHLOSSENE UND LÜFTERLOSE ANWENDUNGEN

16.10.2012  Power Supply Modules   COSEL

Anwendungen, welche ihre Benutzer wegen ihrer kompakten Bauart, bei gleichzeitig enormer Leistungsfähigkeit erfreuen, bringen meist die eingebauten Leistungs-Bauelemente und oft auch den zuständigen Entwickler ins Schwitzen. Geräte für Healthcare und Medizintechnik, Automatisierung und Industriesteuerungen sollen darüber hinaus durchwegs ohne Lüfter auskommen, um so Geräuschpegel, Fehleranfälligkeit und Verstaubung hintan zu stellen. Jene Baugruppen, die Wärme freisetzen, müssen über alternative Methoden der Kühlung innovativ in das Gerätekonzept eingebunden werden. Die dafür notwendigen Netzteil-Lösungen mit optimierter Bauform für Kühlung über Kontaktflächen gibt es zwar nicht wie Sand am Meer, mittlerweile aber bereits mehrere.

MODUL-LÖSUNGEN ZUR KOMPLETTIERUNG AUF DER LEITERPLATTE

Die Palette an Lösungen für lüfterlose Netzgeräte auf kleinstem Raum beginnt bei halbfertigen Baugruppen in Form von leiterplattenmontierbaren, vergossenen Modulen. Diese sind mit zusätzlichen Komponenten wie externe Filter, Speicherkondensatoren und Sicherungen auf der jeweiligen Anwendungsplatine in frei wählbarer Form zu komplettieren. Die Module verfügen aber bereits über grundsätzliche Features wie galvanische Trennung, elektromagnetisch verträgliches Schaltungskonzept mit aktiver Korrektur der PFC-Oberwellen und sind auch bereits zugelassen nach UL- bzw. CE unter IEC 60950-Standard.

EINMODULLÖSUNGEN

Hersteller COSEL liefert in einer Leistungsabstufung von 50W, 100W, 300W und 500W die in Abbildung 1 dargestellten Singlemodule der TUNS-Familie. Sie stellen die Einmodullösung in „Brick-Formfaktor“ dar, in die sowohl die Eingangsstufe mit PFC für einen Eingangsbereich von 90-264VAC als auch eine Ausgangsstufe integriert wurde. Monitoring und Steuerung kann bei Bedarf über die vorhandenen Signalkontakte ausgeführt werden. Die Module arbeiten ohne notwendige Leistungsrücknahme in einem Temperaturbereich von -40°C bis +100°C an der Baseplate. Sicherheitsprüfungen nach IEC60950 für UL und CE Zulassungen liegen vor.

Für höhere Leistungen stehen getrennte Eingangsmodule als „Frontend“ für Eingangsspannungen von 90-264VAC zu Verfügung, die eine Zwischenkreisspannung von 360VDC liefern. Diese PFC-Module der Hersteller COSEL und EMERSON sind für Leistungsbereiche zwischen 75W und 1600W lieferbar und können auch über entsprechende Signalleitungen redundant verschaltet werden. Ausgangsseitige Spannungen und die galvanische Isolation werden über ein oder mehrere DC/DC-Module generiert, die aus den Werken der Hersteller COSEL und EMERSON kommend Leistungen zwischen 50W und 700W pro Modul liefern. Eine Vielzahl an Optionen für Monitoring und Steuerung stehen zu Verfügung, wobei einige Module von EMERSON auch eine I²C-Schnittstelle zur Statusabfrage bieten. Diese Module sind ebenfalls durchgängig geprüft nach internationalen Zulassungskriterien gemäß IEC60950. Die Formfaktoren entsprechen den Brick-Standards der Industrie wie in Abbildung 1 dargestellt.

MODULLÖSUNGEN ALS FERTIGE PCB-BAUGRUPPEN

Wenn die obig unter 0 beschriebenen kompakten AC/DC-Module mit PFC ohne Notwendigkeit einer Montage plus der Komplettierung auf einer Leiterplatte verbaut werden sollen, gibt es diese Lösung wie in Abbildung 2 dargestellt bereits von COSEL vorgefertigt. Selbstverständlich verfügen diese komplettierten Baugruppen auch über zulassungsrelevante Prüfungen nach IEC60950, für UL und CE. Die fertigen Modulbaugruppen, die lediglich mechanisch über thermische Einbindung und Verdrahtung in die Anwendung eingebettet werden müssen, sind in einem Leistungsbereich zwischen 50W und 1500W lieferbar. Die Module arbeiten unter Einhaltung sämtlicher Parameter in einem Temperaturbereich zwischen -20°C und +95°C, ohne notwendige Leistungsrücknahme.

HERMETISCH GESCHLOSSENE NETZTEILE (IP 64)

Für Anwendungen mit Stromversorgungen, die an sich IP64 geschützt sein müssen und direkt auf das Applikationsgehäuse zu montieren sind, liefern wir EMERSON´s LCC- Produktfamilie. Die kompakten, abgedichteten Geräte, wie in Abbildung 3 dargestellt, sind derzeit in einem Leistungsbereich von 250W mit den Ausgangsspannungen 12VDC, 24VDC und 48VDC verfügbar. Anfang 2013 soll eine Ergänzung um 500W Modelle folgen. Diese Netzteile mit aktiver PFC verfügen über die Zulassungen für medizinische Anwendungen nach IEC60601 und nach industriellen Standards IEC60950. Je nach Kühlmöglichkeit und Einbindung in die Applikation werden sie wahlweise mit integriertem Kühlkörper oder mit der bloßen Baseplate für externe, spezielle Kontaktkühlung ausgeliefert. Über Signal- und Steuerleitungen können die Spannung in einem Bereich von +/-10% und der Ansprechpunkt der Konstantstrombegrenzung zwischen 50% und 100% variiert werden. Die Geräte der LCC-Familie arbeiten bei Eingangsspannungen von 90VDC – 264VDC, in einem auf der Baseplate gemessenen Temperaturbereich zwischen -40°C und +85°C, ohne Notwendigkeit zur Leistungsrücknahme.

Fragen Sie doch einfach bei uns an!

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Abbildung 1: TUNS-Familie, AC/DC Netzmodule mit integriertem PFC (COSEL)
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Abbildung 2: Fertige Baugruppen auf Basis kompakter Module (COSEL)
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Abbildung 3: IP64 geschützte, 250 W Netzgeräte für lüfterlosen Betrieb (EMERSON)

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