UMP-400 - Multi-Output-Stromversorgung

Die Kriterien der Stromversorgung mit Multi-Output, das spätere Herzstück einer Anlage, sind besonders kritisch in Bezug auf Platzbedarf und Genauigkeit der Ausgangspannung. Oft haben Schaltnetzteile mit Mehrfachausgängen eine sehr ungenaue Spannungsregelung. Die Regelung bezieht sich auf den ersten Ausgang und alle anderen folgen dieser mehr oder weniger genau. Die neuen konfigurierbaren UMP-400 Netzteile sind ideal für Anwendungen, bei denen eine genaue Regelung der Ausgangsspannung gefordert ist.

Anwender, die ein Netzteil mit Multi-Output suchen, wünschen sich oft eine preiswerte und einfache Lösung. Die Ausgangsspannung jedes Kanals soll, wie bei den Single-Output Netzteilen, mit den üblichen Toleranzen arbeiten, was bei den meisten der aktuellen Multi-Output-Netzteile jedoch nicht gegeben ist. Um die Eigenschaften des Multi-Output-Netzteils weiter zu erklären, beginnen wir mit dem Strukturdiagramm eines Multi-Output-Netzteils.

Abb. 1 Strukturdiagramm eines Multi-Output-Netzteils

In Abbildung 1 ist ersichtlich, dass der Ausgang V1 über eine Closed-Loop-Feedback-Regelung verfügt, die Ausgänge V2 und V3 nicht. Dadurch hat nur V1 eine sehr hohe Genauigkeit, unabhängig von den Änderungen am Ein- und Ausgang. Die Genauigkeit von V1 hängt nur von der Referenzspannung und der Abtastrate ab, die von V2 und V3 von folgenden Aspekten:

  1. Vom Wicklungsverhältnis des Haupttransformators T1, wie Np1:Np2 oder Np1:Np3.
  2. Belastung der Hilfsspannungen V2 und V3
  3. Belastung des Hauptausgangs

Das Wicklungsverhältnis des Haupttransformators ist fix und gibt die Ausgangsspannungen vor. Die Ausgangsspannungsgenauigkeit wird jedoch von dem Lastzustand des Hauptkreises und des Hilfskreises stark beeinflusst. Je nach Lastverteilung kann es zu starken Schwankungen der Ausgangsspannungen der Hilfskreise kommen. In vielen Anwendungen reicht es nicht aus, wenn nur die Hauptspannung eine hohe Genauigkeit besitzt.

Die modular aufgebaute UMP-400-Serie, bestehend aus einem Front-End-Eingangsmodul und -Ausgangsmodulen, ist mit einem 1-HE-Modul-Netzteil sehr flach und äußerst kompakt aufgebaut. Diese Ausgangsmodule mit 5V/12V/15V/24V können flexibel eingesetzt werden, um die unterschiedlichen Spannungen und Leistungen für die Peripheriekomponenten elektronischer Geräte zu erfüllen. Mit Konvektionskühlung und einer Ausgangsleistung von bis zu 400W taugt das UMP-400 für typische Anwendungen wie 3D-Drucker, Geldautomaten und alle Arten von industriellen Steuerungs- oder Prüfgeräteanwendungen. Außerdem eignet sich das lüfterlose Design perfekt für das Laborumfeld oder andere geräuschsensible Umgebungen. 

Das UMP-400 besteht aus der Konstruktion eines Hauptnetzteils und DC/DC-Modulen. Das Netzteil besitzt einen Hauptausgang mit 24 V oder 48 V und es können bis zu drei weitere DC/DC-Wandler eingesetzt werden. Jeder Ausgang hat seine unabhängige Closed-Loop-Feedback-Regelung, wodurch eine hohe Ausgangsgenauigkeit für alle Ausgänge erreicht wird.

In Abbildung 2 „UMP-400-48KJ_Voltage-Test“ ist ein Testaufbau eines UMP-400-48 mit zwei DC/DC-Modulen, einem NID100-15 und einem NID100-12, zu sehen. Aus den Testdaten in Tabelle 1 geht hervor, dass die Spannungsgenauigkeit jeder Gruppe innerhalb von ±0,5 % liegen kann. Dies erfüllt die Anforderungen an die Spannungsgenauigkeit für die meisten elektronischen Geräte. Weitere Auswahlkombinationen sind in Abbildung 3 „UMP-400 Modulauswahl“ dargestellt.

Abbildung 2. UMP-400-48KJ_Voltage-Test

Tabelle 1. UMP-400-48KJ_ Testdaten

Abbildung 3. UMP-400 Modulauswahl

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