TBF500 Serie AC/DC-Netzteile

Wählen Sie das Modell so aus, dass Nennspannung, Dauerstrom und zulässige kapazitive Last zur nachgeschalteten Anwendung passen. Das 12V-Modell liefert 42A, während die Varianten mit 15V, 24V, 28V, 48V und 54V jeweils 33,5A, 21A, 18A, 10,5A bzw. 9,4A bereitstellen. Die maximal zulässige kapazitive Last sinkt von 20.000µF beim 12V-Modell auf 820µF beim 54V-Modell. Außerdem muss die Last innerhalb der thermischen Derating-Grenzen bleiben und darf nicht allein anhand des Stroms bewertet werden. Vor der Festlegung der benötigten Spannungsvariante sollten Entwickler Anlaufstrombedarf, Leitungsverluste und transiente Lasten prüfen.

Die Nennleistung von 500 W gilt für den Betrieb mit Kontaktkühlung bei 230 VAC. Daher muss die Aluminium-Grundplatte einen wirksamen thermischen Pfad zum Gehäuse oder zu einem geeigneten Kühlkörper haben. Der zulässige Temperaturbereich der Grundplatte liegt mit Derating zwischen −40 °C und +105 °C, und die Kennlinie zeigt, dass die verfügbare Leistung in der Nähe der oberen Temperaturgrenze abnimmt. Auch im unteren Bereich des Eingangsspannungsbereichs von 85–264 VAC ist ein Derating erforderlich. Die Vergussausführung des Moduls ersetzt nicht die Prüfung der thermischen Leistung unter den tatsächlichen Luftstrom-, Einbau- und Umgebungsbedingungen. Deshalb sollte die Temperatur der Grundplatte bei der Qualifizierung am vorgesehenen Testpunkt gemessen werden.

Für den korrekten Betrieb sind eine externe Sicherung, Zwischenkreiskapazität und ein Thermosicherungswiderstand erforderlich, da diese Elemente nicht vollständig im Modul integriert sind. Zum Eingangsschutz ist eine träge Sicherung T10A/250VAC vorgesehen, während für die Zwischenkreiskondensatoren eine Mindestspannungsfestigkeit von 450VDC und eine zulässige Gesamtkapazität von 660–2.200µF gelten. Ein Widerstand muss zwischen den Pins für Einschaltstrombegrenzung und positiven Zwischenkreis angeschlossen werden; andernfalls ist ein ordnungsgemäßer Betrieb nicht sichergestellt. Empfohlen wird ein übertemperaturgeschützter Widerstand mit 4,7–22Ω und 5–10W; in der typischen Schaltung werden 12Ω, 130°C und 5W verwendet. Zudem muss das angegebene externe EMV-Netzwerk integriert werden, wenn die spezifizierten Emissionswerte erreicht werden sollen.

Remote Sensing sollte direkt an der Last angeschlossen werden, wenn der Leitungswiderstand sonst zu einem unzulässigen Spannungsabfall führen würde. Die Sense-Leitungen sollten kurz sein, dicht beieinander verlegt werden und bei Verwendung von Drähten als verdrilltes oder geschirmtes Adernpaar ausgeführt sein. Wenn kein Remote Sensing benötigt wird, muss jeder Sense-Pin direkt mit dem entsprechenden Ausgangsanschluss verbunden werden. Standardmodelle erlauben eine Einstellung von −10 % bis +10 %, während Versionen mit Stromaufteilung auf ±5 % begrenzt sind; die Sense-Korrektur ist in diesen Gesamtgrenzen bereits enthalten. Das bedeutet, dass Trim-Einstellung und erwarteter Leitungsverlust gemeinsam berücksichtigt werden müssen, damit der Ausgang seinen zulässigen Einstellbereich nicht überschreitet.

Ja, allerdings setzt die aktive Stromaufteilung Modelle mit dem Suffix -S voraus, und es dürfen maximal drei Module parallelgeschaltet werden. Jedes Modul sollte mit höchstens 85 % seiner Nennleistung von 500W betrieben werden, was einer praxisgerechten Auslegungsgrenze von 425W pro Einheit bzw. 1.275W bei drei Modulen entspricht. Die Ausgangsleitungen von jedem Modul zur Last sollten möglichst den gleichen Widerstand aufweisen, und jede Einheit benötigt ihren eigenen Zwischenkreiskondensator sowie einen Thermosicherungswiderstand. Die angegebene Droop-Rate beträgt 4 %, bei einer Stromaufteilungsgenauigkeit von 20 % unter Volllast. Wird die Hauptlast erst zugeschaltet, nachdem alle Module ihre Ausgangsspannung aufgebaut haben, lässt sich vermeiden, dass das zuerst startende Modul in den Überlastschutz geht.

Der Überlastschutz arbeitet bei etwa 145 % des maximalen Nennausgangsstroms im Hiccup-Modus. Auch ein anhaltender Kurzschluss führt zu einem zyklischen Verhalten mit automatischer Wiederanlauf-Funktion, sodass das Modul nach Beseitigung des Fehlers neu startet. Der Ausgangs-Überspannungsschutz arbeitet anders: Er spricht zwischen 115 % und 135 % der Nennspannung an und schaltet das Modul verriegelnd ab. Der Übertemperaturschutz nutzt einen internen Thermistor mit einer Ansprechschwelle von 115 °C und Hiccup-Verhalten. Die Systemsteuerlogik sollte diese unterschiedlichen Rücksetzmechanismen berücksichtigen, insbesondere wenn bei einem verriegelnden Überspannungsereignis die Eingangsspannung abgeschaltet werden muss, bevor der Normalbetrieb wieder aufgenommen werden kann.

Zu den aufgeführten Normen gehören EN 50155, EN 45545-2 und der Sicherheitsrahmen IEC/EN/UL 62368-1 sowie die Bahn-EMV-Anforderungen nach EN 50121-3-2 und EN 50121-4. Für die mechanischen Prüfungen wird auf EN 61373 für Schock und Vibration sowie auf die Umgebungsprüfverfahren nach MIL-STD-810F verwiesen. Die Einhaltung der leitungsgebundenen Emissionen nach Klasse B und der gestrahlten Emissionen nach Klasse A setzt voraus, dass die angegebenen externen Filterkomponenten installiert und die empfohlenen Layoutvorgaben eingehalten werden. Zur Unterstützung der EMI-Kontrolle kann die Grundplatte über die M3-Montagebohrungen mit Funktionserde verbunden werden. Für das Endgerät sind dennoch Systemtests erforderlich, da Gehäuseaufbau, Erdung, Kabelführung und Lastverhalten die Konformitätsergebnisse beeinflussen können.