Die Stromversorgung ist das Herzstück einfach jedes industriellen Systems. Ein Ausfall kann den Stillstand der gesamten Produktion bedeuten – etwas, das unter allen Umständen verhindert werden will. Die meisten Systeme werden heute von Serverschränken aus gesteuert und fast alle elektrischen Schaltschränke und Verteilerkästen, insbesondere im Bereich der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik, verfügen über eine DC 24V-Stromversorgung. Diese muss in der Industrie ganz besonderen Anforderungen an Effizienz und Zuverlässigkeit gerecht werden.
Was genau ist ein Hutschienen-Netzteil?
Ein Hutschienen-Netzteil ist im Wesentlichen ein modernes Schaltnetzteil, das nicht stabilisierte Eingangsspannungen in geregelte Ausgangsspannungen umwandelt. Im Gegensatz zu traditionellen linearen Netzteilen erfolgt die Wandlung bei einem in der Industrie gebräuchlichen DIN-Schienen-Netzteil mit einer höheren Frequenz. Dies ermöglicht eine wesentlich effizientere Nutzung von Transformatoren bei gleichzeitig reduziertem Magnetkernvolumen. Die Netzspannung wird in eine höherfrequente Spannung umgewandelt und gleichgerichtet. Aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades, der häufig bei über 90% liegt, werden Schaltnetzteile, in der Industrie insbesondere DIN-Schienen-Netzteile, eingesetzt, um gleichzeitig Masse und Material zu sparen.
Der Name des Netzteils leitet sich übrigens von der Monateart ab. Die gängigste Hutschiene, TS 35, ist in den meisten industriellen Anwendungen gängig und ein fester Bestandteil von Schaltschränken, Verteilerkästen und Maschinen. Sie werden ganz einfach auf genormte Hutschienen, oder auch DIN-Schienen, angeklippst oder angeschraubt. Hutschienen sind Trageschienen aus Metall, deren Maße vom Deutschen Institut für Normung (DIN) festgelegt und mittlerweile auch von europäischen (EN) und internationalen (EC) Normen ebenfalls übernommen wurde.
Wie wird das richtige Netzteil ausgewählt?
Wenn Sie Hutschienen-Netzteile benötigen, klären Sie, ob eine Stromversorgung für ein 1-phasiges oder 3-phasiges System benötigt wird. Bestimmen Sie im Anschluss die erforderliche Spannung und Ströme am Ausgang und berücksichtigen Sie, ob die Stromversorgung im Einzel- oder Parallelbetrieb eingesetzt werden soll. Im Anschluss können Sie dann den tatsächlichen Wirkungsgrad für die benötigte Last prüfen – aber berücksichtigen Sie unbedingt Leistungsverluste. Ein effizientes Hutschienen-Netzteil bleibt auch unter Volllast kühl und trägt zu einer längeren Lebensdauer des Systems bei. Das bedeutet auch, dass schmale Bauweisen eingebracht werden können. Geringe Wärmeentwicklung ermöglicht kompaktere Geräte. Seien Sie sich auch bewusst, in welcher Umgebungstemperatur die Komponente installiert wird. Ab einer bestimmten Temperatur ist ein Derating notwendig. Auch Luftfeuchtigkeit, Verschmutzung oder Vibratoren können eine Rolle bei der Auswahl spielen. Und zum Schluss: Beachten Sie auch relevante Normen je nach Anwendung und Einsatzbedingungen. So hat zum Beispiel die EN 62368-1 die EN 60950-1 Ende 2020 abgelöst.