close

Anmelden

Neues Passwort anfordern?

Anmeldung mit OpenID

Mehr Leistung heißt mehr Sicherheit in der Medizintechnik - Autronic

EinbettenHerunterladen
WAS MAN SCHON IMMER ÜBER STROMVERSORGUNGEN WISSEN WOLLTE
1. AUSGABE
2014
Ausgabe zur
electronica
2014
TOPTHEMEN:
Mehr Leistung heißt mehr
Sicherheit in der Medizintechnik
Branchentreffen: electronica 2014
Ladenpreis: 6,– €
ISSN 2363-5517
Editorial
„Ohne Strom
geht nichts“
Stromversorgungen –
ein wichtiger Baustein in der Elektronik
Gab es früher eine Diskussion über Zukauf oder Selbstbau von
Stromversorgungen, hat sich diese seit sehr langer Zeit von selbst
erledigt. Bleibt für den Entwickler jetzt nur noch die Frage, welche Stromversorgung und welchen Anbieter er auswählen soll und welche Kriterien sind für die richtige Wahl maßgebend.
Entwickler gestehen oft ein, dass sie meist erst am Ende einer Geräteentwicklung an die Stromversorgung denken. Im Extremfall
hat man sogar den Platz für dieses wichtige Bauteil vergessen
oder zu knapp bemessen. Je nach Einsatzfall muss der Entwickler
entscheiden, welche Art von Stromversorgung er einsetzt. Lineare
Stromversorgungen bieten ein geringes Ausgangsrauschen und
schnelles Ansprechen auf Transienten, brauchen aber mehr Energie als Schaltnetzteile, verbunden mit thermischen Problemen.
Schaltregler auf der anderen Seite sind effizienter und arbeiten
kühler als Linearregler, erzeugen aber wesentlich mehr Rauschen
am Ausgang und reagieren nicht so schnell auf Transienten.
Gleich am Anfang ergibt sich auch die Frage, muss es ein AC/
DC-Netzteil oder kann es eine DC/DC-Versorgung sein, da eine
Industriestandard-Gleichspannung zur Verfügung steht.
Nach der Festlegung der Randparameter wie Eingangs- und
Ausgangsspannung, Leistung, Wirkungsgrad (z.B. ErP-konform,
„Energy Star“-konform), Art der Kühlung usw. gibt es einige weitere wesentliche Punkte zu beachten:
• Welche Bauform ist die passende und wie viel Platz steht zur
Verfügung? Soll es open Frame oder ein Modul, für die LP-Montage sowie in geschlossener und offener Ausführung oder eine
Gehäuseausführung sein, eine 19-Zoll-Ausführung oder ist gar
kein Platz und es muss ein Steckernetzteil, Tischnetzteil oder
ein DIN-Rail-Netzteil sein?
• Braucht man eine gewisse Leistungsreserve oder betreibt man
die Stromversorgung immer an ihrer Leistungsgrenze? Da ist
es hilfreich, wenn der Anbieter modular aufgebaute Stromver­
sorgungen im Programm hat, die man auch parallel schalten
kann oder solche, die hohe Spitzenlasten vertragen.
• Wie ist das Wärmemanagement ausgelegt, ist ein Lüfter erforderlich, welche Schutzart ist gewünscht, wie sind die Anforderungen an die EMV, PFC und werden die Anforderungen der
Medizinelektronik erfüllt?
• In einigen Systemen ist es sinnvoll Parameter mittels I2C über
PMBus oder andere Schnittstellen steuern zu können.
Sollen LEDs mittels Treiber versorgt werden, ergeben sich weitere
Kriterien, die beachtet werden müssen: Mehrfach-Konstantstromausgang oder die Art der Dimmfunktionen, die PWM-Steuerung
oder eine DALI-Kompatibilität u.a. Sind alle diese Fragen geklärt,
gilt es den geeigneten Anbieter zu finden – und der wiederum
muss einige Kriterien erfüllen. Das ist bei der Vielzahl der Stromversorgungsanbieter keine leichte Aufgabe.
Auf der sicheren Seite ist man bei Anbietern, die seit vielen Jahren oder Jahrzehnten auf dem Markt sind. Auch wird die Wahl
erleichtert, wenn das Angebot alle Arten von Stromversor­gungen
umfasst. Eine gewisse Bandbreite an Auswahlmöglichkeiten erhöht die Chancen, das geeignete Produkt entsprechend der oben
genannten Anforderungen zu finden. Ein breites Angebot erleichtert auch bei einem Redesign die passende Ersatztype zu
finden. Aber ein breites Angebot macht nur Sinn, wenn es von
einer entsprechenden Beratung und einer hohen Verfügbarkeit
sowie langen Herstellergarantiezeiten begleitet wird. So ist es von
Vorteil, wenn der Anbieter über entsprechende Experten für das
Design-In verfügt. Werden Modifikationen von Standardstromversorgungen geboten, erweitert sich die Auswahlmöglichkeit um
ein Vielfaches. Und gibt es die Möglichkeit von kundenspezifischen Anfertigungen, gilt das als Beleg für die besondere Expertise dieses Anbieters. Das setzt die Existenz eines Labors voraus
– ein weiteres positives Zeichen für die Auswahl.
Jörg Traum,
Vorstand Stromversorgungen
FORTEC Elektronik AG
Inhaltsverzeichnis
04Blickpunkt | electronica 2014
20Produkte | stromversorgung
München – Weltstadt mit Herz oder Millionendorf?
24stromversorgung | industrietechnik
Ein breites Produktspektrum ermöglicht
Lösungen aus einer Hand
09autronic
Spannungsqualität bei modernen Stromversorgungen
15unternehmens-News
26Produkte | überblick
16stromversorgung | medizintechnik
28Stromversorgung | LED-Technik
Betrachtung der besonderen Anforderungen bei der
Auslegung von Netzteilen für medizinische Geräte
2
Energiediät für Außenbeleuchtungen
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
31 pROdukTE | üBERSiChT
41 STROmVERSORGunG | EnERGiEEFFiziEnz
Sparen mit Stromversorgungen
32 kühlunG | induSTRiETEChnik
Kosten senken mit aktiver Kühlung
44 pROdukTE | üBERBliCk
46 kATAlOGE + wEBSiTES
34 FiRmEnpROFilE | üBERBliCk
48 BliCk üBER dEn TEllERRAnd
35 STROmVERSORGunG | mEdizinTEChnik
49 STEllEnAnzEiGEn
Auswahl eines Netzteils für Medizingeräte
50 pROdukTE | üBERBliCk
52 VERzEiChniS | impRESSum
AUSGABE ZUR
38 STROmVERSORGunG | EnERGiEEFFiziEnz
Zuverlässigkeit und Effizienz – erstrangige Kriterien
für die Auswahl von Stromversorgungen
distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
3
Im Zentrum der Stadt steht am
Marienplatz das Neue Rathaus
im prächtigen neugotischen Stil.
Dahinter sichtbar: Der Dom mit
den Frauentürmen.
Herzlich Willkommen in
weltstadt mit herz oder millionendorf – den ersten kosenamen hat sich münchen
selbst ans Revers geheftet. den zweiten, ironisch gemeinten, nimmt die Stadt mit
dem ihr eigenen Selbstbewusstsein wohlwollend zur kenntnis. in der Tat bilden
beide die münchner wirklichkeit kurz und prägnant ab: den Anspruch, eine weltstadt zu sein, in der mehr als eine million menschen leben, erhebt münchen wegen seiner vielgerühmten weltoffenheit. und das „herz“ und das „dorf“ beziehen
sich auf die überall noch sichtbaren ursprünge mit ihrem ganz eigenen Charme.
4
distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Blickpunkt | electronica 2014
Hinter der imposanten Fassade der Residenz verbergen sich reizvolle Innenhöfe
Nicht nur in den Außenbezirken lassen
sich die dörflichen oder kleinstädtischen
Wurzeln des heutigen München bestens
erhalten besichtigen und erleben. Diese
Wurzeln reichen fast neunhundert Jahre
zurück. Urkundlich wurde eine Siedlung
„Munichen“ erstmals 1158 erwähnt. Damals hatte Heinrich der Löwe, Herzog von
Bayern und Sachsen, die bei Freising gelegene Zollbrücke über die Isar zerstören
und eine neue Brücke flussaufwärts am Ort
des heutigen München errichten lassen.
Derartige Ansiedlungen wuchsen damals
schnell: Lagen sie doch an vielfrequentierten Handelsstraßen und mussten daher
Dienstleistungen wie Unterkunft und Verpflegung anbieten. Ein eigener Markt und
eine eigene Münze kamen in München
hinzu. Schon 1255 wurde die Stadt dann
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
zur Residenz der Wittelsbacher. München
war damals ein kleiner Verwaltungs- und
Handelskern, umsäumt von vielen Dörfern, aus denen die keimende Stadt sich
bestens versorgte.
Ein besonderes Gewicht erhielt München
erst zu Beginn des 19. Jahrhunderts. Und
das verdankt die Stadt dem Franzosen
Napoleon. Der ordnete im sogenannten
Reichsdeputationshauptschluss 1803 die
deutschen Adelsbesitzungen neu: Dem
Herzogtum Bayern wurden Franken und
Schwaben zugeschlagen. Da die Wittelsbacher damals treu zu Napoleon standen,
wurden sie 1806 durch die Erhebung Bayerns zum Königreich belohnt. München
war nun unter König Maximilian I. königliche Residenz und profitierte davon
gewaltig. Während man sich im Zentrum
höfisch gab, erhielten sich in der umgebenden Peripherie die bäuerlichen Lebensweisen in ihrer ursprünglichen Form.
Auch dank einer Eigenschaft, die sich
auch im heutigen München spüren lässt:
Der sprichwörtlichen Sturheit der alten
Bajuwaren.
Diese Stadt fasziniert auch
die Nordlichter
Der Rolle als königliche Residenz und einer an der Route nach Italien gelegenen
Handelsmetropole verdankt München
zahllose bestens erhaltene glanzvolle
Bauten. An erster Stelle natürlich die Residenz selbst mit ihren üppig ausgestatteten Gebäudekomplexen. Das klassizistische Nationaltheater, das neugotische in
5
Das Siegestor am Beginn der Leopoldstraße, die ins Herz von Schwabing führt
Backstein ausgeführte Landtagsgebäude
über der Isar, Kirchen, in denen fließende
Übergänge zu norditalienischen Architekturelementen Ausdruck finden, sowie für
die damalige Zeit hochmoderne Handelshäuser und Verwaltungsgebäude säumen
große Plätze und breite Prachtstraßen. Das
ist das München der Stadtführer und Postkarten, das Hochglanz-München, sattgrün
unter einem strahlenden weiß-blauen
Himmel.
Jenseits dieses Vorzeige-Münchens erlebt
derzeit das alte, das teils dörfliche, eher
kleinstädtisch geprägte München eine
Renaissance, die allerdings auch sein drohendes Ende heraufbeschwören könnte.
Oft nur wenige Viertel von den großen
Boulevards entfernt stehen in winkligen,
engen Straßen kleine, unscheinbare Häuser, zwischen denen sich eine ganz eigene
Kultur und Tradition erhalten hat. Sie waren und sind der Nährboden, auf dem sich
jenes bajuwarische Rätsel entfaltet, das
auch sogenannte Nordlichter, also Menschen aus Gegenden nördlich des Mains
6
fasziniert und schnell integriert. Dieses
Rätsel ist gekennzeichnet durch eine eigenartige Mischung aus bajuwarischer
Sturheit, absoluter Toleranz und einer
ans Frivole grenzenden Libertinage. Dass
genau diese Verbindung reiche kulturelle
Früchte zu tragen vermag, beweist eine
ganze Reihe großer Künstler, die in München aufgewachsen oder, und das ist die
Mehrzahl, hierher gezogen und dageblieben sind.
Das neue Schwabing liegt
am Gärtnerplatz
Auf diese Weise errang der im Norden gelegene Stadtteil Schwabing seinen Ruhm
weit über die Grenzen Bayerns hinaus.
Aber weil das so war, erkannten zu viele Geschäftemacher schnell, wie viel Kapital aus einem solchen Ruf zu schlagen
ist. Heute präsentiert sich Schwabing
modernisiert, luxussaniert und kommerzialisiert – wer einen Hauch vom alten
echten Schwabing mit seinen Kleinkunst-
bühnen und Szenekneipen erhaschen will,
muss sich weit ins Gewinkel der kleinen
Sträßchen vorwagen. Andere alte Stadtviertel haben dem lasziven Mekka der
Fünfziger- und Sechzigerjahre des letzten
Jahrhunderts inzwischen den Rang abgelaufen: Etwa die Straßen um das Gärtnerplatz-Theater, wo im Sommer allnächtlich
der Bär tobt. Wer es liebt, durch Straßen
zu flanieren, unter netten, aufgeschlossenen Menschen meist jüngeren Alters hier
einen Kaffee, dort ein Bier oder ein Glas
Wein zu trinken und dabei in ein lockeres Gespräch zu kommen, findet ein fabelhaftes Ambiente. Das gleiche gilt auch
für Viertel wie das Lehel, Haidhausen,
Nymphenburg oder das erst in den letzten
Jahren wiederentdeckte Westend oberhalb
der vom Oktoberfest bekannten Theresienwiese – heute alles beliebte, inzwischen
äußerst teure Wohngegenden mit einer
reizenden Infrastruktur kleiner Läden und
Kneipen. Auf Schritt und Tritt zeigt sich in
München, dass der überall sichtbare wirtschaftliche Erfolg dieser Stadt weniger der
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Blickpunkt | electronica 2014
Bier, Weißwurst und Brezen: das zweite
Frühstück eines gestandenen Münchners
eher in den Außenbezirken anzutreffenden
Industrie geschuldet ist als ihrer Rolle als
Heimstatt von Wissenschaft und Medien.
Die Ludwig-Maximilians-Universität und
die Technische Universität gehören zu den
führenden Hochschulen Europas. Mehr als
90.000 Studenten besuchen diese und die
anderen 16 Hochschulen der Stadt. Über
die Grenzen Deutschlands hinaus genießt
das Deutsche Museum einen ausgezeichneten Ruf und die Filmhochschule München hat bereits einige Oscar-Nominierte
und -Gewinner hervorgebracht, wie etwa
den 2007 ausgezeichneten Regisseur Florian Henckel von Donnersmarck. Geld
wird vor allem im Medienbereich verdient. Für Filmproduktionen gibt es die
Bavaria-Filmstadt, für die Ausbildung von
journalistischem Nachwuchs die Deutsche
Journalistenschule. Nach New York kann
sich München weltweit der höchsten Verlagsdichte innerhalb einer Stadt rühmen.
Insgesamt mehr als 250 Buch- und Zeitschriftenverlage, darunter drei große Tageszeitungen, haben ihren Sitz an der Isar,
dazu Medienunternehmen wie der Bayerische Rundfunk, ProSieben, Sat 1 und Kabel Deutschland.
Minuten nach einer Haltestelle suchen
muss. Dazu gibt es 6 U-Bahn-Linien, die
vom Zentrum in die Randbezirke der Stadt
und auch zur Messe führen sowie ein
S-Bahn-System, das neben den innerstädtischen Zielen auch die zahlreichen Ausflugsziele rund um München erschließt.
Auf diese Weise lassen sich auch die
zahlreichen Genusstempel in und außerhalb der Stadt ohne Gefahr für den Führerschein erreichen. Denn ein Besuch in
einem der zahlreichen Biergärten ist im
Frühjahr, Sommer oder Herbst fast so etwas wie Pflicht für jeden, der die Münchner Lebensart kennenlernen will. Billig ist
das Vergnügen zwar nicht gerade – aber
sonst meist ungetrübt. In den meisten
Biergärten wird bürgerliche bayerische
Küche auf gutem Niveau angeboten (oft
darf man auch Selbstmitgebrachtes zum
bestellten Bier verzehren, was sich aber
eher nur für Einheimische empfiehlt). Und
wer schließlich von der Stadt München
genug hat, dem liegt eine Umgebung zu
Füßen, die ihresgleichen in Deutschland
sucht: Riesige Seen, wie Starnberger oder
Ammersee (alle per S-Bahn erreichbar),
dahinter die Gipfelkette der Alpen mit
der Zugspitze und schließlich (für manche Münchner ist das die Hauptattraktion ihrer Stadt) ganze zwei Autostunden
Richtung Süden entfernt der Brenner und
dann der Gardasee – das erklärt, weshalb
über München seit jeher ein feiner Hauch
Italien liegt.
Mit der Tram
auf Sightseeing-Tour
Wer München von den touristischen
Glanzlichtern der Innenstadt bis in die eher
heimeligen Stadtviertel kennenlernen will,
bedient sich am besten der ausgezeichnet
ausgebauten öffentlichen Verkehrsmittel.
Die Straßenbahn, die Münchner nennen
sie „Trambahn“, sowie zahlreiche Buslinien decken das gesamte Straßennetz
so ab, dass niemand länger als ein paar
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
90.000 Studenten studieren in München: Alle kennen den Brunnen vor dem
Universitätsgebäude am Geschwister-Scholl-Platz
7
Ein Beitrag von Sandra Maile,
Geschäftsführerin bei
Spannungsqualität bei
modernen Stromversorgungen
Moderne Elektronik stellt deutlich erweiterte Anforderungen an die Spannungsqualität der Stromversorgung. Dazu gehören hohe Genauigkeit des
DC-Spannungspegels, geringer Temperatur- und Altersdrift, geringes Rauschen, Entkopplung vom Lastverhalten und kein „Durchgriff“ der meist
deutlich unruhigeren Eingangsspannung auf die Ausgangsspannung. Dem Entwickler solcher Stromversorgungen stehen heute verschiedene Möglichkeiten offen diese Ansprüche umzusetzen.
Systemüberblick
Heutige Spannungsversorgungen basieren fast ausschließlich auf
dem Ansatz eines stark gegengekoppelten Regelverstärkers, einer
Referenzquelle und eines Stellgliedes.
• Die Referenzspannungsquelle kann mittels driftarmen, temperaturstabilisierten Z-Dioden oder hochgenauen Bandgap-Referenzschaltungen realisiert werden.
• Das Stellglied, der leistungselektronische Teil der Spannungsversorgung, kann als Linearstellglied oder als getaktetes
Stellglied (Sperr-, Abwärts-, Flußwandlerschaltungen etc.) implementiert werden.
Besonders bei getakteten Stromversorgungen wird das System
durch Ein- und Ausgangsfilterschaltungen ergänzt.
Realisierung
Die Spannungsqualität kann mit sehr unterschiedlichen Maßstäben bewertet und auf verschiedene Weise optimiert werden:
Grundsätzliches Blockschaltbild einer Stromversorgung auf Basis
eines gegengekoppelten Reglers mit Stellglied
Dieses System besteht aus den folgenden Komponenten:
• Kern ist der Regelverstärker. Dieser kann diskret als Operationsverstärker oder bereits in einer integrierten Schaltung, z.B.
dem PWM-Controller implementiert werden. Er vergleicht eine
feste Referenzspannung mit einem festen Teil der Ausgangsspannung. Abweichungen werden erkannt und ausgeregelt.
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
DC-Genauigkeit
Zentrales Element für eine hohe DC-Genauigkeit ist die Referenzspannungsquelle. Aufgrund überragender Temperaturdrifteigenschaften und sehr hohen Grundgenauigkeiten werden
heute fast ausschließlich Bandgap-Referenzen eingesetzt. Hier
können Grundgenauigkeiten von < 0,05 % (LM4030, MA6126A),
geringer Temperaturdrift von < 3 ppm/°C (LM4140, MAX6162A)
und sehr geringem Rauschen von < 2µ Vpp 0,1-10 Hz (LM4140,
MAX6162A) erzielt werden. Die Referenzspannungen liegen typi-
9
Bodeplot einer typischen Typ II
Reglerkompensation (Pol 1 bei 10 Hz, Nullstelle
bei 1 kHz und Pol 2 bei 10 kHz)
scherweise im Bereich von 1,25 V-5,00 V. Bei Einsatz dieser hochgenauen Referenzspannungsquellen sind hochgenaue (≤ 0,1 %),
drift- und rauscharme Widerstände wie die P-Serie von Vishay
(0,01 %, Dünnschicht) für die Bauteile R1, R2 Pflicht. In der Vergangenheit dominierten Schaltungen mit stabilisierten Z-Dioden,
die jedoch eine relativ hohe, dynamische Impedanz und ein hohes
Rauschen der Spannungsquelle besitzen. Deshalb ist bei Einsatz
von Z-Dioden die Pufferung der Referenzspannung über niederimpedante Keramikkondensatoren zu empfehlen.
Werden längere Ausgangsleitungen zur Last hin verwendet oder
sehr hohe Lastströme gefahren, so können Regler mit Senseleitungen verwendet werden. Hierdurch werden die Spannungsabfälle auf den Lastleitungen vom Regler der Stromversorgung ausgeregelt. Vorteil sind eine erhöhte DC-Genauigkeit und eine sehr
niedrige Ausgangsimpedanz der Spannungsversorgung, bezogen
auf die Anschlüsse der Last.
Gegenkopplung und Gegenkopplungsgrad
Die Art der Gegenkopplung ist ausschlaggebend für die statische
und dynamische Qualität der Ausgangsspannung einer solchen
Spannungsversorgung. Der Gegenkopplungsgrad ist ein Maß für
das „Dagegenhalten“ des Reglers gegenüber Störgrößen wie Veränderung des Ausgangsstroms, Innenwiderstand des Stellgliedes
und Änderung der Eingangsspannung. Er ist definiert als das Produkt aus dem Betrag der Regler- und Stellgliedverstärkung und
dem Spannungsteilerfaktor:
KGegen(f)=|GR(f)·GS(f)|·KST
Formel 1: Gegenkopplungsgrad
10
Der Gegenkopplungsgrad minimiert den Ausgangswiderstand des
Stellgliedes und damit die Lastabhängigkeit der Ausgangsspannung. Bei höheren Frequenzen nehmen sowohl Reglerverstärkung
als auch die Verstärkung des Stellgliedes ab. Hierdurch wird der
natürliche Ausgangswiderstand des Stellgliedes bei höheren Frequenzen dominant. Dieser Zunahme im Innenwiderstand begegnet
man üblicherweise durch höherfrequente Pufferkondensatoren am
Ausgang. Grundsätzlich sollte aber der Pegel der Referenzspannung so hoch wie möglich gewählt werden. Dadurch werden der
Spannungsteilerfaktor und damit der Gegenkopplungsgrad erhöht.
Frequenzgangkorrektur
Bei einem gegengekoppelten System muss grundsätzlich eine
Frequenzgangkorrektur des Reglers vorgenommen werden. Dadurch wird ein robuster Regler mit deutlich minimierter Schwingneigung erzielt. Üblicherweise kann der Frequenzgang der Verstärkung des Stellgliedes kaum beeinflusst werden. Aus diesem
Grund werden alle Maßnahmen zur Frequenzgangkompensation
im Regler und seiner Gegenkopplungsbeschaltung realisiert.
Getaktete Systeme besitzen neben relativ hohen Schaltstörungen,
die über passive Filterstrukturen an Ein- und Ausgang abgefiltert werden müssen, auch über eine beschränkte Bandbreite des
Stellgliedes. Eine natürliche Grenze stellt hier die Taktfrequenz
dar. Klassisch aufgesetzte Regler dürfen maximal bis zu 1/5tel
der Taktfrequenz offene Schleifenverstärkungen mit einem Betrag > 1 aufweisen. Komplexere, analoge als auch digitale Reglersysteme dürfen offene Schleifenverstärkungen bis zur Hälfte
der PWM-Frequenz besitzen. Robuste Regler im Einsatz mit sehr
variablen Lasten bezüglich des dynamischen und statischen Ver-
distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Sprungantwort einer nicht optimal kompensierten Regelstrecke
(CH1: Ausgangsspannung, CH3 Ausgangsstrom)
Sprungantwort einer optimal kompensierten Regelstrecke
(CH1: Ausgangsspannung, CH3 Ausgangsstrom)
haltens sollten im Frequenzgang des Reglers deutlich vor der
Hälfte der Schaltfrequenz in der Verstärkung heruntergenommen
werden. In der Literatur werden drei Grundsatz-Regler-Typen
vorgeschlagen:
Typ 1: Regler vom Typ P-T1 bzw. I, d.h. ein dominanter Pol bestimmt den Verstärkungsgang
Typ 2: Regler vom Typ PD-T2. Dieser weist zwei dominante Pole
und zwischen den Polen eine Nullstelle im Frequenzgang
auf. Wird gerne bei Sperr- und Abwärtswandlern eingesetzt.
Typ 3: Regler vom Typ PD2-T3. Dieser besitzt einen zusätzlichen
Phasen-Boost, um z.B. bei LC-Resonanz eines Ausgangsfilters zusätzlich Stabilität in das System einzudesignen.
litativ hochwertige LC-Filterkreise zum Einsatz, kann bis in den
MHz-Bereich eine saubere Ausgangsspannung garantiert werden.
Während bei Linearendstufen sehr oft Regler vom Typ 1 für ein
qualitativ gutes Ergebnis ausreichend sind, benötigen getaktete
Systeme ausgeklügelte Regler vom Typ 2 bzw. 3, um ein stabiles Verhalten der Ausgangsspannung zu garantieren. Die Überprüfung der dynamischen Stabilität der Ausgangsspannung bei
20 %-80 % Lastsprüngen zeigt deutlich den Unterschied zwischen
einer nicht optimal kompensierten und einer optimal kompensierten Regelstrecke.
Eine optimale Frequenzgangkompensation der Regelstrecke
bedeutet einen minimalen Einfluss der Last auf die Ausgangsspannung im Frequenzbereich des Reglers (typisch DC – wenige
10-100 kHz). Bei höheren Frequenzen wird die Qualität der Ausgangsspannung faktisch nur noch durch den Impedanzverlauf
der Ein- und Ausgangsfilterstufen bestimmt. Kommen hier qua-
distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Stellglied
Es kommen lineare Leistungsendstufen oder getaktete Systeme
als Stellglied zum Einsatz.
Lineare Endstufen besitzen üblicherweise einen sehr geringen
Rausch- und Störpegel und eine sehr breitbandige Leistungsverstärkung. Vornehmlich werden hier Emitter- bzw. Sourcefolger,
Darlington- oder Quasi-Darlington-Endstufen verwendet. Diese Endstufen besitzen üblicherweise nur eine sehr geringe, aber
breitbandige Spannungsverstärkung und eine sehr hohe Stromverstärkung. Dies macht sie in der Frequenzgangkompensation
sehr gutmütig und qualitativ hochwertig. Der Regler kann bis
zu sehr hohen Frequenzen mit voller Verstärkung arbeiten und
muss daher erst sehr spät zurückgenommen werden. Nachteilig ist
bei Linearendstufen der schlechtere Wirkungsgrad, da der Spannungsüberschuss über das Stellglied in Wärme umgesetzt wird.
Linearregler machen daher Sinn bei sehr geringer Ausgangsleistung, geringem Störpegel und hoher Lastdynamik.
Getaktete Systeme haben zwar ein schlechteres dynamisches
Verhalten und höhere Störpegel, erzielen jedoch deutlich höhere
Wirkungsgrade. Durch Erhöhung der Schaltfrequenz gewinnt das
System an Schnelligkeit und reagiert somit dynamischer.
Ausgangsripple
Getaktete Stromversorgungen besitzen zusätzlich das Problem
einer prinzipbedingten Ripplespannung im Frequenzbereich der
Taktfrequenz und derer Harmonischen, die messtechnisch durch
11
einen relativ hochfrequenten Anteil in den Schaltaugenblicken
sichtbar ist. Die richtige Auswahl der Ausgangskondensatoren reduziert den Ausgangsripple um ein Vielfaches. Ein interessantes
Beispiel hierfür ist die derzeitige Entwicklung eines DC/DC-Wandlers für die optische Geschwindigkeitsmessung von Zügen.
In enger Zusammenarbeit mit dem Auftraggeber wurde eine maßgeschneiderte Lösung umgesetzt. Der zu versorgende Prozessor
erfordert eine störarme Umgebung mit einem deutlich reduzierten
Ausgangsripple.
Fazit
Heutige Stromversorgungen können bei richtiger Umsetzung
eine hohe Spannungsqualität mit einer Genauigkeit unter 0,1 %
bieten. Auch Ausgangsimpedanzen im Bereich von µΩ sind zu
realisieren. Die Herausforderung besteht heute vielmehr in der
Abschätzung des tatsächlichen Lastverhaltens, einer adäquaten
Reglerabstimmung und bei getakteten Stromversorgungen einer
effektiven Befilterung des Schaltripples. Die Entwicklung von
hocheffektiven, hochdynamischen und rauscharmen Spannungsversorgungen erfordert deshalb ein hohes Maß an Kompetenz
und Erfahrung.
HFBC-3W/O mit 53 Watt, Triple-Ausgang, ultraweitem Eingang 14,4
bis 154 VDC und RIA12-Filterung
Messung der Ripplespannung an Vout 3,3 V CH2: Ausgangsripple
unternehmens-
verkehrsminister besucht Autronic
Anlässlich der InnoTrans in Berlin kam der baden-württembergische Minister für Verkehr und Infrastruktur, Winfried
Hermann, am Stand von Autronic zu einer Besichtigung
vorbei und konnte sich über die Leistungsfähigkeit des baden-württembergischen Unternehmens in Sachen Spitzentechnologie (Wir können alles – nur nicht hochdeutsch!)
ein direktes Bild machen. Begrüßt wurde der Minister persönlich durch die Autronic-Geschäftsführerin Sandra Maile
und Jörg Traum, Power-Vorstand der Fortec AG in Landsberg. Dem grünen Minister dürfte die Leistungseffizienz der
Autronic-Produkte gut gefallen haben.
www.autronic.de
Sandra Maile und Jörg Traum begrüßten den Minister persönlich
Autronic auf der InnoTrans
Stromversorgungen und
Displays für die Schweiz
Die Schweizer Altrac AG agiert seit 1979 als kompetentes,
erfolgreiches Unternehmen am Schweizer Elektronikmarkt
und bietet seinen Kunden tiefes Design-in-, Produkte- und
Appplikations-Know-how für Stromversorgungen und Displays. Als Tochterunternehmen der Fortec-Gruppe, einer der
größten Stromversorgungsdistributoren im europäischen
Raum, können Produktlinien wie z.B. Artesyn Embedded
Technologies, Cincon & Cosel, aus einer Hand angeboten
werden. Die Tochterfirmen Autronic, Altrac sowie Emtron
haben sich als feste, zuverlässige Größe am Power-Markt
etabliert. Kein anderer Anbieter bietet seinen Kunden ein
solch breites Spektrum an Lösungen.
www.altrac.ch
distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Die InnoTrans 2014 als weltweit größte Messe für Verkehrstechnik bietet für Autronic die ideale Plattform, das
gesamte Leistungsspektrum des Unternehemens zu präsentieren. Die Messe gilt als wichtiger Indikator für Trends und
neue Entwicklungen vor allem im Bahnbereich. Wie in den
vergangenen Jahren nahm auch Autronic wieder an dieser
wichtigen Fachmesse teil und zeigte u.a. das neue Flaggschiff
ACR350, ein neuer bahntauglicher 350 W-DC/DC-Wandler
nach EN 50155/EN 50121-3-2 für leistungshungrige und raue
Anwendungen. Neben den Standardprodukten bis 500 W
standen selbstverständlich auf der InnoTrans auch kundenspezifische Lösungen im Vordergrund, sowohl im DC/DC- als
auch im AC/DC-Sektor. Hierbei wird schon beim Design neben der unabdingbaren Zuverlässigkeit stets auf eine lange
Verfügbarkeit der Komponenten geachtet. Die nächste Gelegenheit, die Highlights des Unternehmens in Augenschein
zu nehmen, bietet die Weltleitmesse electronica in München
vom 11.-14. November 2014. Besuchen Sie uns in Halle B2,
Stand 337. Wir freuen uns auf Sie!
www.autronic.de
15
Betrachtung der
besonderen
Anforderungen
bei der Auslegung von Netzteilen für
medizinische Geräte
Da moderne medizinische Geräte wesentlich von den Weiterentwicklungen im ITund Elektronikbereich profitieren, wird die
Wahl des richtigen Netzteils zur Erfüllung
der funktionalen und aufsichtsbehördlichen Anforderungen zunehmend kritisch.
In dieser Abhandlung werden die besonderen Anforderungen an die Auslegung
von medizinischen Netzteilen sowie die
Auswahl des richtigen Netzteils für Ihre
Anwendung bzw. Ihr Produkt diskutiert.
Weiterentwicklungen bei Schaltnetzteilen für medizinische Geräte ermöglichten
in höherem Maße energieeffiziente und
kompakte Produkte mit höherer Leistungsdichte. Für Entwickler medizinischer
OEM-Produkte bedeutet dies höhere Flexibilität, größere Auswahl, kürzere Markteinführungszeiten und somit Verbesserungen beim Endprodukt.
Die Auswahl des richtigen Netzteils ist
für den Erfolg des Endprodukts kritisch.
Es muss den Anforderungen hinsichtlich
Elektrik, AC-Ableitströmen sowie mechanischer und medizinischer Sicherheit entsprechen, z. B. der Norm IEC 60601-1.
Netzteile lassen sich grob in zwei Typen
unterteilen – AC/DC und DC/DC – und
innerhalb der Kategorie AC/DC in lineare und Schaltnetzteile. Dieser Artikel behandelt schwerpunktmäßig die Kategorie
AC/DC-Schaltnetzteile. Im modernen medizinischen Umfeld kommen vor allem
Schaltnetzteile für medizinische Geräte
zum Einsatz, die CPUs, Sensoren, Pumpen
und Motoren mit geregelter Gleichspannung bzw. mit geregeltem Gleichstrom
versorgen.
Fortschritte bei Netzteilen
für Medizingeräte
Schaltnetzteile wurden in den letzten 20
Jahren enorm weiterentwickelt, was zu
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Stromversorgung | Medizintechnik
Abbildung 1 zeigt die wichtigsten Treiber für
die Veränderungen in der Netzteiltechnologie
beachtlichen Verbesserungen des Wirkungsgrades von 70 bis über 90 % führte.
Weitere Fortschritte betreffen die Schalttopologie und die erhöhte Schaltfrequenz,
die eine erhebliche Verkleinerung der
Magnetik und der Komponenten ermöglichen. Fortschritte beim Packaging, von
Durchgangsbohrungen bis hin zu SMDs,
führten zur Miniaturisierung von Komponenten.
Dank Planarinduktivitäten konnten die
Netzteilprofile verbessert werden: Es wurden geringere Bauhöhen und Verbesserungen bei der Streuinduktivität, der mechanischen Integrität und den wärmetechnischen Merkmalen möglich. Ferner wurden
durch die Einführung von Mehrlagenlei-
terplatten kleinere Einheiten mit höherer
Dichte, mehr Funktionalität und höherer
Zuverlässigkeit möglich.
Die Integration von ICs und das Aufkommen von Digitalsteuerungen tragen zur
Reduzierung der Anzahl der Bauteile und
zur Erhöhung der Zuverlässigkeit bei. Doch
Digitalsteuerungen ermöglichen nicht nur
eine geringere Anzahl Bauteile und höhere
Zuverlässigkeit, sondern auch „intelligente“ Netzteile mit hochentwickelten Funktionalitäten bei minimalen Mehrkosten. Die
Vorteile der digitalen Technologie in Bezug auf die Produktivität zeigen sich vor
allem während der Entwicklungsphase.
Fehler im Netzteildesign können mit Hilfe von Firmwarepatches behoben werden,
so dass wiederholte Leiterplatten-Re-spins
entfallen. Firmware und Software können
weiterhin via Internet „im Feld“ aufgerüstet werden, ohne dass das System physische Betreuung benötigt.
Sicherheit für
medizinische Netzteile
Bei der Auslegung und Auswahl von medizinischen Netzteilen ist Sicherheit ein
kritischer Faktor. Maßgeblich für Standard-Netzteilprogramme sind zwei Arten
von Sicherheitszulassungen, IEC 60950-1
für ITE (Einrichtungen der Informationstechnologie) und IEC 60601-1 für medizinische Geräte. Einige Hersteller von Netzteilen verfügen über Standard-Netzteile,
die die Einhaltung sowohl von ITE 609501 als auch IEC 60601-1 für Medizingeräte
bieten.
Abbildung 2 stellt dar, wie sich Leistung und
Wirkungsgrad innerhalb von fast 20 Jahren
bei gleichbleibender Grundfläche verändert
haben. Sie zeigt die enormen Verbesser­
ungen bei der Leistungsdichte seit 1994.
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
17
Stromversorgung | Medizintechnik
Land/Region
Tabelle 1 zeigt einige der internationalen
Behörden und angepassten Normen in
Bezug auf IEC 60601-1
Genehmigungsbehörde
Norm angepasst von IEC 60601-1
USA
Food and Drug Administration
(FDA – US-amerikanische
Gesundheitsbehörde)
ANSI / UL ES 60601-1
(früher UL 2601-1)
Therapeutic Product Directorate
(TPD – kanadische
Gesundheitsbehörde)
CAN/CSA C22.2 Nr. 606.1
Kanada
Europäische
Union
Verschiedene benannte Stellen
– Einhaltung der Richtlinie für
Medizinprodukte 93/42/ECC
EN 60601-1 (BS EN 60601-1
in Großbritannien)
MOOP
Isolierung
Tabelle 2 zeigt die Unterschiede zwischen
MOOP und MOPP, wie sie mit Ausgabe 3
der Norm IEC 60601-1 eingeführt wurden
MOPP
Luftstrecke
Kriechstrecke
Prüfspannung
Luftstrecke
Kriechstrecke
Prüfspannung
Einfach
2,0 mm
2,5 mm
1500 V AC
2,5 mm
4,0 mm
1500 V AC
Doppelt oder
verstärkt
4,0 mm
5,0 mm
3000 V AC
5,0 mm
8,0 mm
4000 V AC
Abbildung 3 und Tabelle 3: Isolationsdiagramm und Tabelle zur Darstellung der
Compliance-Anforderungen von Ausgabe 3
der Norm IEC 60601-1
18
Betriebsspannung, U, aus
Abs. 20.3
Prüfspannung
aus Tabelle V,
Abs. 20.3
Luftstrecke
aus Tabelle
XVI, Abs.
57.10
Kriechstrecke
aus Tabelle
XVI, Abs.
57.10
Nr.
Beschreibung
Isolationsklasse
aus Abs. 20.1
oder 20.2
1
Primär nach
Sekundär
2 x MOPP
A–e
Doppelt
125 Veff <
U<
250 Veff
4 kVac
5 mm
8 mm
1
Primär nach
Sekundär
2 x MOPP
A–e
Doppelt
250 Veff <
U<
400 Veff
4 kVac
7 mm
12 mm
2
Primär nach
Schutzerde
1 x MOPP
A – a1
Grund-
240 Veff
1,5 kVac
2,5 mm
4 mm
3
Primär nach
Primär
1 x MOPP
A–f
Grund-
240 Veff
1,5 kVac
1,6 mm
3 mm
5
Sekundär
nach Schutz­
erde KA
A – a1
Grund-
U < 36 V DC
500 V AC
1 mm
2 mm
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Stromversorgung | Medizintechnik
IEC 60601-1
Die Abkürzung IEC bezeichnet die International Electrotechnical Commission (Internationale Elektrotechnische Kommission), eine führende internationale Organisation für Normung, die Sicherheitsnormen für elektrotechnische Ausrüstungen
einschließlich Netzteile verwaltet.
Die Norm IEC 60601-1 definiert die allgemeinen Sicherheitsanforderungen für
medizinische Geräte „…mit genau einem
Anschluss an ein Versorgungsnetz, die
gemäß Herstellerfestlegung zur Diagnose,
Behandlung oder Überwachung eines Patienten bestimmt sind und in körperlichem
oder elektrischem Kontakt mit dem Patienten stehen“.
IEC 60601-1 gilt für Ausrüstungen in medizinischer, zahnärztlicher und Laborumgebung. Die Beispiele reichen von Kleingeräten wie Thermometern, Steuerungen
von Infusionspumpen und Endoskopiekameras bis hin zu wesentlich größeren
Systemen wie Dialysemaschinen, CT- und
MRT-Scanner sowie nuklearmedizinische
Systeme.
Sie wird weltweit von den verschiedenen
internationalen Sicherheitsbehörden verwendet, teilweise mit regionalen Abweichungen, wie z. B. UL/AAMI für die USA,
CSA für Kanada, EN für Europa und JIS
für Japan.
Häufige Abweichungen sind u. a. die Anforderungen der Elektrizitätsgesetze des
jeweiligen Landes, eine andere nationale
Norm, die für den Produkttyp oder seine
Komponenten gelten kann sowie unterschiedliche nationale Anforderungen an
Komponenten, wie etwa eine modifizierte
Beschriftung.
Um die Genehmigung des Endprodukts
für das medizinische Gerät zu erleichtern,
sollten die Komponenten, wie z. B. Netzteile, im Rahmen von Sicherheitsnormen
zertifiziert sein.
Was ist AC-Kriechstrom?
AC-Kriechströme treten auf, wenn Strom
über einen alternativen Weg fließt, wie z. B.
durch den menschlichen Körper. Dadurch
können Patienten potenziellen Stromschlägen ausgesetzt sein. Bei Kriechstromprüfungen wird ein menschlicher Körper
simuliert, der mit medizinischen Ausrüstungen in Berührung kommt. Die gemessenen Kriechstromwerte müssen so niedrig
sein, dass sie keine Gefahr darstellen. Die
Kriechstromgrenzwerte werden von der
Sicherheitsspezifikation festgelegt.
Dritte Ausgabe (3rd-edition)
Die dritte Ausgabe der Norm IEC 60601-1
unterscheidet zwischen dem Bediener und
dem Patienten mit der Einführung von
MOOP (Means of Operator Protection - Einrichtung zum Schutz des Bedieners) gegenüber dem MOPP (Means Of Patient Protection - Einrichtung zum Schutz des Patienten). Für Patienten verzeichnet MOPP die
strengeren Anforderungen.
Verfasser: Artesyn Embedded Technologies, Produktmanagement
Autor: Tom Tillman, Product Manager, Embedded Power, Artesyn Network Power
Co-Autor: Michael Stolz, FORTEC Elektronik AG
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Neue DC/DC-Hochleistungs-Wandlermodule speziell für Schienenfahrzeuge
Eine neue Schaltungstopologie verleiht
der ERM-Familie (mit 50 und 75 W
Ausgangsleistung) einen extrem hohen
Wirkungsgrad von bis zu 92 %. Diese ist
speziell auf den Leistungsbedarf und die
Konfigurierbare Stromversorgung –
senkt Kosten ohne Leistungseinbußen
Mit dem AC/DC-Wandler µMP4
(MicroMP4) bietet Artesyn Embedded
Technologies eine mikrocontroller-gesteuerte konfigurierbare 600-W-Stromver-
DC/DC-Wandler für raue Umgebung –
Hohe Ansprüche zum Serienpreis
Autronic hat den 19“-Wandler AC1504DB für compactPCI nach der EN 50155
entwickelt und erfüllt mit diesem
100-W-Wandler die bahnspezifischen
Anforderungen an Surge, Burst und ESD
ohne zusätzliche Komponenten.
20
Sicherheitsstandards von Schienenfahrzeugen zugeschnitten.
Die gekapselten Wandler kommen im
kompakten Quarter-Brick-Format mit
Grundplatte aus Metall daher und sind
ohne Schutzlackierung vor Umwelteinflüssen geschützt. Die isolierte Grundplatte mit Gewindeeinsätzen kann einen
optionalen Kühlkörper aufnehmen oder
zur Kaltwand-Montage der neuen Module
verwendet werden. Zusätzlich zeichnet
sich die ERM-Serie durch eine verstärkte
Isolierung aus, wie sie für die allgemeine
Auslegung für hohe Eingangs- und niedrige Ausgangsspannung notwendig ist.
In Kombination mit der hohen elektro­
magnetischen Störfestigkeit qualifiziert
dies die neuen DC/DC-Wandler für viele
anspruchsvolle Embedded-Power-Anwendungen im Eisenbahnbereich und andere
Verkehrsanwendungen. Die Bahnanwendungsnormen EN 50155 und 50121-3-2
werden erfüllt und die Serie wurde den
Prüfungen für Schock und Vibration
nach EN 61373 unterzogen. Die DC/
DC-Wandlermodule sind ideal für Anwendungen in Schienenfahrzeugen wie
Motormanagement, Traktionskontrolle,
Türsteuerung, Videoüberwachung, für
Kommunikations- und Unterhaltungseinrichtungen, Beleuchtung und viele weitere elektrische Einrichtungen an Bord.
www.fortecag.de
sorgung zum Preis einer Standard-Stromversorgung und gleichzeitig mit höchster
Leistungsdichte, Effizienz und Zuverlässigkeit am Markt.
Die Leistungsdichte der nur 1HE hohen
Stromversorgung für einen sehr weiten
Eingangsspannungsbereich von 85 V bis
264 V AC beträgt 13,9 Watt pro Kubikzoll
und der Wirkungsgrad unter Volllast wird
mit 91 % typisch angegeben. Die Stromversorgung arbeitet ohne Grundlast, hat
aktive Leistungsfaktorkorrektur von 0,99
typisch und bietet die Kombination von
bis zu vier Modulen, deren Ausgangsspannung je 0,9 V bis 54 V betragen
kann.
Weitere wesentliche Daten der µMP4 sind
der ebenfalls weite Temperaturbereich
von -40 bis +70 °C, die hohe Unempfindlichkeit gegen Stoß und Vibration bis
über 50 G und die erprobte hohe MTBF
von über 500.000 Stunden. Außerdem
verfügt die µMP4 über alle üblichen
Zulassungen nach UL, CSA, VDE, BABT,
BSMI, CB und CE. Die kostenlose Steuersoftware PMBus arbeitet mit einer intuitiven grafischen Benutzeroberfläche, sie
bietet Erstausrüstern auf einen Blick neben hoher Flexibilität auch Echtzeitüberwachung von Eingangsspannung, Strom
und Temperatur.
www.fortecag.de
Er ist in zwei Eingangsspannungsbereichen erhältlich: 14,4 V= bis 36 V= und
66 V= bis 154 V=. Die Ausgangsgleichspannungen am Vierfach-Ausgang sind
3,3 V, 5 V sowie +12 V und -12 V.
Der Wandler verfügt über eine große
Anzahl von besonderen Merkmalen:
• Einschaltstrombegrenzung
• Aktiver Verpolungsschutz
•Ü
berspannung- und Übertemperaturschutz
• LED zur Statusüberwachung
• 10 ms Netzausfallüberbrückung
• Supply Fail Signal
• Derating Signal
Damit eignet er sich besonders für den
Einsatz in rauer Umgebung, z.B. im
Transportwesen.
www.autronic.de
Über Autronic
Als renommierter Spezialist für DC/DC-,
AC/DC- und DC/AC-Wandler bis 500 Watt
bietet Autronic Steuer- und Regeltechnik
GmbH hochzuverlässige Stromversorgungen für anspruchsvolle Applikationen. Seit
mehr als 40 Jahren vertrauen Kunden im
Bereich Stromversorgungen für raue Anwendungen und der Auftragsfertigung
dem innovativen, schwäbischen Unternehmen. Frei nach dem Motto „Wir können
alles, außer hochdeutsch“ entwickelt und
fertigt Autronic kompakte Standard- und
kundenspezifische Lösungen für Bahn und
mehr: Autronic-Produkte sind z.B. in Fahrgastinformationssystemen, Brandschutz­
anlagen, Black-Boxen für Züge oder Brenn­
stoff­zellenanwendungen zu finden.
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Stromversorgungen
Umweltfreundliche externe
40/60-W-Hochleistungsnetzteile
der Schutzklasse II für
medizintechnische Geräte
Um die Nachfrage nach extrem zuverlässi­
gen Stromversorgungen für medizintech-
Handlich und stromsparend:
Steckernetzteil für die Medizintechnik
Das Steckernetzteil GSM06 für die
Medizintechnik im Leistungsbereich bis
6 W stammt aus dem Hause Mean Well
und erfüllt die strengen internationalen
Sicherheitsvorgaben für den Einsatz in
Preisgünstige Stromversorgung
mit Sicherheits-Zulassungen für
Industrie- und Medizintechnik
Artesysn Embedded Technologie stellt mit
dem LCM600Q ein 600-Watt-Power-Supply vor, das die hohen Standards für In­
dustrie- und Medizintechnik in Bezug auf
Qualität und Zuverlässigkeit erfüllt.
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
nische Geräte zu erfüllen, bringt Mean
Well (Vertrieb: Emtron) die externen
40/60-W-Hochleistungsnetzteile für medizintechnische Anwendungen der Serie
GSM40B/60B auf den Markt.
Die gesamte Serie ist nach den gesetzlichen Vorschriften für medizintechnische
Stromversorgung – IEC606001-1, 3rd
Edition-zertifiziert und ihr Design entspricht den verbesserten Patientenschutzmaßnahmen 2 x MOPP (Means of Patient
Protection). Zusätzlich bietet die Serie
GSM40B/60B mit ihrem extrem geringen
Leckstrom von unter 50 µA, dem hohen
Wirkungsgrad von bis zu 91,5 % und
dem geringen Leistungsbedarf ohne Last
von weniger als 0,1 W, die hohe Qualität
und Sicherheit, die für medizintechnische
Stromversorgungen benötigt werden und
eignet sich damit besonders für medizinische Geräte, die direkten Kontakt mit dem
Patienten haben. Die Serie GSM40B/60B
entspricht den neuesten Energiesparvorschriften und arbeitet mit dem weiten
Eingangsspannungsbereich von 80 bis
264 VAC und liefert die Gleichspannungen am Ausgang, die am häufigsten für
elektrische medizintechnische Geräte
verwendet werden.
www.emtron.de
medizinischen Anwendungen ohne direkten
Patientenkontakt (2 x MOPP-Level).
Dies zeigt sich etwa in ihrem extrem
niedrigen Kriechstrom von höchstens
50 µA oder in ihrer niedrigen Leerlauf-Stromaufnahme von weniger als
0,3 W. Zudem erfüllt die Produktfamilie
die aktuellen Energiespar-Auflagen wie
ErP Step 2 der EU und EISA 2007 der
USA, die sowohl für den Betrieb als auch
für den Standby gelten.
Mit ihrem großen Eingangsspannungsbereich von 85 bis 264 VAC lassen sich die
Geräte an jedem Wechselspannungsanschluss weltweit betreiben. Am Ausgang
stellen sie je nach Ausführung Gleich-
spannungen von 5 bis 24 V bereit. Der
Wirkungsgrad beträgt 82 %. Die Geräte
sind lieferbar in einer Ausführung für die
EU (GSM06E) oder die USA (GSM06U),
jeweils mit dem landesspezifischen Stecker. Beide sind als Geräte der Schutzklasse II (kein Schutzleiter) ausgeführt.
Das Kunststoffgehäuse gemäß UL-Rating
94V-0 schützt Benutzer vor der Berührung spannungsführender Teile. Standardmäßig besitzen die Steckernetzteile
Schutzfunktionen gegen Kurzschluss,
Überlastung und Überspannung. Die Europa-Ausführung GSM06E ist zertifiziert
gemäß TÜV und CB.
www.emtron.de
Deutlich wird das an der MTBF (Mean
Time Between Failures) von mehr als
500.000 Betriebsstunden unter normalen
Betriebsbedingungen. Aufgrund umfangreicher Zertifizierungen empfiehlt sich
der LCM600Q für den Einsatz in einem
breiten Spektrum verschiedener Anwendungen von der Industrieelektronik über
die Medizintechnik bis hin zu Digital
Signage. Der LCM600Q bietet eine einstellbare Ausgangsleistung von 600 Watt
bei 24 V und 25 A. Die Leistungsdichte
beträgt beachtliche 7,41 Watt pro Kubikzoll (0,45 Watt pro Kubikzentimeter). Wie
bei Artesyn üblich, bietet der LCM600Q
einen hervorragenden Wirkungsgrad von
rund 88 Prozent bei Volllast. Intelligent
gesteuerte Lüfter sorgen für maximale
Zuverlässigkeit.
www.artesyn.com
Über Artesyn
Artesyn Embedded Technologies ist international führend in der Entwicklung und
Herstellung hochzuverlässiger Stromversorgungs- und Embedded-Computing-Lösungen für eine breite Palette an Sektoren,
z.B. Kommunikation, Computing, Medizintechnik, Verteidigungswesen, Luft- und
Raumfahrt sowie Industrie. Seit mehr als
40 Jahren vertrauen Kunden, denen es um
schnellere Marktreife und Risikominimierung geht, auf Artesyns Unterstützung
durch kostenwirksame, fortschrittliche
Netzwerktechnik und Stromwandlungslösungen. Das in Tempe, Arizona, beheimatete Unternehmen beschäftigt weltweit über
20.000 Mitarbeiter in neun technischen
Kompetenzzentren, fünf international
bedeutenden Produktionseinrichtungen
sowie Sales- und Supportniederlassungen.
21
Ein breites Produktspektrum ermöglicht
Lösungen aus einer Hand
Als Stromversorgungsdistributor setzt Emtron auf
Qualität und individualität im markt für Stromversorgungen
Klar fokussiert auf Fragen rund um den Einsatz von Stromversorgungslösungen bietet Emtron electronic mit Mean Well ein
Produktspektrum an, das von Hutschienen-Netzgeräten für den
Industrie-Einsatz über Open-Frame-Lösungen und Module für
die Medizinelektronik bis zu einer Vielzahl von Stromversorgungen für die LED-Beleuchtungstechnik reicht. Den Einsatzbereich
LED-Beleuchtungstechnik ergänzen seit Kurzem Stromversorgungslösungen von Cincon.
Elektrizität treibt unsere Wirtschaft. Mit einem Verbrauch von
538 Terawattstunden (2011) liegt Deutschland weltweit an sechster Stelle. Bei einer Bevölkerungsstärke von 81 Millionen rangiert
Deutschland unter allen Ländern dagegen gerade einmal auf Platz
16. Das zeigt: Hierzulande liegt der Energieverbrauch pro Kopf
der Bevölkerung deutlich über dem globalen Durchschnitt. Aus
dieser Diskrepanz lässt sich ersehen, welche hohe Bedeutung die
elektrische Energie für unsere Wirtschaft hat. 46 Prozent der elektrischen Energie werden in Deutschland von der Industrie (einschließlich Bergbau) verbraucht, weitere 14 Prozent entfallen auf
24
Handel und Gewerbe; die Privathaushalte stehen für 26 Prozent
des Stromverbrauchs. Ein großer und weiter zunehmender Anteil
der elektrischen Energie wird nicht in der Form verbraucht, in der
sie im Netz angeboten wird, nämlich als ein- oder dreiphasige
Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hertz. Elektronische
Steuerungen aller Art, Computer, Telekommunikationseinrichtungen, medizinische Geräte, LED-Beleuchtungen und dergleichen benötigen zu ihrem Betrieb Gleichspannungen, oft mehrere
unterschiedliche Spannungen gleichzeitig. Diese müssen vor Ort
erzeugt werden, und zwar zumeist aus dem Wechselspannungsnetz; gelegentlich ist es auch erforderlich, aus Gleichspannung
eine Wechselspannung zu generieren, etwa dann, wenn am Bordnetz eines Fahrzeugs ein Fernsehgerät betrieben werden soll.
So vielgestaltig wie die Einsatzszenarien sind die Stromversorgungsgeräte, die dafür benötigt werden. Je nachdem, ob beispielsweise die elektronischen Steuergeräte in einem Schaltschrank, ein
Server im Rack oder ein Laptop mit Netzstrom versorgt werden
sollen, werden unterschiedliche Ausführungen erforderlich. Wie-
distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Stromversorgung | Industrietechnik
der einen ganz anderen Ansatz erfordert die Energieversorgung
von Beleuchtungseinrichtungen auf LED-Basis. Um zu wissen,
welches Gerät für welchen Einsatzzweck die beste Wahl ist, ist
eine ausgeprägte Fach- und Sachkenntnis unabdingbar.
Navigationshilfe im ausgedehnten Universum der Stromversorgungstechniken leistet der Händler oder Distributor. An der
Schnittstelle zwischen Hersteller und Kunde angesiedelt, ist er
mit den Problemen und Bedürfnissen der Kunden ebenso vertraut
wie mit den schaltungstechnischen Ansätzen und Technologien der Hersteller, die oftmals in Fernost angesiedelt sind und in
Deutschland keinen Vertrieb und vor allem keinen Kundendienst
unterhalten. Es reicht natürlich nicht aus, die Expertise zu besitzen - der Distributor muss auch willens und in der Lage sein, sie
in Form von Beratungsleistungen seinen Kunden anzubieten und
entsprechende betriebliche Prozesse vorzuhalten. Die Qualität der
Beratung vor einem Design-in, während der Entwicklungsphase
und auch nach erfolgter Installation der Anlage im Feld ist aus
der Sicht des Kunden eines der entscheidenden Merkmale und
Kriterien für die Auswahl eines Distributors. Weitere K.O.-Kriterien sind schnelle Lieferfähigkeit durch eine entsprechende Ausgestaltung von IT und Logistik. Alle diese Bedingungen erfüllt die
Emtron electronic GmbH.
Emtron bietet seinen Kunden eine äußerst breite Auswahl an
Stromversorgungen für fast jeden denkbaren Anwendungsfall und in einer breiten Palette konstruktiver Ausführungen:
DIN-Rail-Geräte für den Einbau in Schaltschränken, Schaltnetzteile für den Einsatz in medizinischen Geräten, DC/DC- und DC/
AC-Wandler zum Anschluss an Gleichstromquellen wie etwa
Fahrzeugbatterien, Schaltnetzteile für den allgemeinen Einsatz in offener und geschlossener Bauweise und natürlich auch
LED-Treiber für die zukunftsträchtigen weil energiesparenden
LED-Beleuchtungseinrichtungen.
Die Hutschienen- oder auch DIN-Rail-Geräte zeichnen sich konstruktiv durch ihre mechanische Halterung zur Montage auf einer
Für den Entwickler oder Systemintegrator, der für sein Projekt
die optimale Stromversorgung benötigt, macht es zudem einen
Unterschied, welchen Stellenwert diese Produktspezies bei ihrem
Distributor besitzt: Verkauft er alles Mögliche, und dabei eben
auch einige Stromversorgungsgeräte - oder handelt es sich um einen Spezialisten, der sich diesem Gebiet mit besonderer Hingabe
widmet und ein entsprechend umfangreiches Sortiment vorhält?
Der Allrounder hat nach dem Schema „one size fits all“ vielleicht
einige Kompromisslösungen im Regal stehen, der Spezialist dagegen stellt eine umfassende Auswahl von Gerätefamilien bereit,
die sich exakt gemäß den Anforderungen des Kunden konfigurieren lassen.
Netzteile für LED-Anwendungen der Serie LCM, HLG & LPF
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
25
Stromversorgung | Industrietechnik
Was Emtron-Geschäftsführer Jörg Traum dazu sagt
„Was Emtron von einem einfachen Großhändler unterscheidet, ist die Kundenorientierung. Neben der intensiven technischen
Beratung im Vorfeld eines Kundenprojekts durch unsere geschulten und äußerst qualifizierten Spezialisten bietet Emtron eine umfassende Betreuung. Diese reicht von der Anpassung der Geräte an spezielle Wünsche bis zum Qualitätsmanagement. Unser Labor
besitzt als einziges externes Labor die Autorisierung des Herstellers Mean Well, Modifikationen an dessen Geräten durchzuführen.
Für unsere Kunden führt unser Labor auch Reparaturen und Applikationssupport durch. Bei der Zertifizierung von Kundengeräten
und -installationen sind wir gerne behilflich.
Zum Thema Qualitätsmanagement gehört auch die sorgfältige Auswahl unserer Lieferanten. Um die Qualität sicherzustellen, führen wir bei diesen regelmäßige Audits durch. Dabei wie bei allen unseren Prozessen folgen wir dem Qualitätsmanagement-Standard ISO 9001:2000, dessen Zertifizierung wir erst vor einigen Monaten erneuert haben.“
Einbauschiene in Schaltschränken aus. Dieses Merkmal ist charakteristisch für industrielle Anwendungen, also für den Einsatz
unter besonders fordernden Umweltbedingungen - extrem hohe
und niedrige Temperaturen beispielsweise oder ein ausgesprochen
„feindliches“ Umfeld hinsichtlich elektromagnetischer Störfelder,
wie sie etwa von Maschinen und Anlagen in Produktionsumgebungen regelmäßig erzeugt werden. Sie müssen unter all diesen
Einwirkungen stabil laufen; zudem erwarten Kunden für diesen
Einsatzbereich eine besonders hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit. Letzteres gilt nicht nur auf physischer Ebene für das individuelle Gerät, sondern auch für die Produktlebensdauer seitens
des Lieferanten: Industrielle Anwendungen erfordern auch eine
stabile und langfristig orientierte Produktpalette mit langer Liefergarantie. Dass sie den relevanten Normen und Richtlinien in
ihrer jeweils aktuellen Fassung entsprechen, versteht sich, etwa
der Ökodesign-Richtlinie ErP 2009/125/EG der EU für „Energy-related Products“, der EMV-Richtlinie 2004/018/EG oder der
EMI-Norm EN 61000. Dazu kommen natürlich noch Zertifizierungen wie CB, TÜV oder UL, welche die technische Sicherheit der
Produkte bescheinigen.
Für den Einsatz von Stromversorgungen im medizinischen Bereich gelten zusätzliche Regelungen wie etwa die EN 60601 und
deren Collaterals, die jeweils spezifische Aspekte der Gesamtnorm
regeln. So beschreibt beispielsweise die EN 60601-1-2 die Aspekte der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV), die EN 606012-10 enthält besondere Festlegungen für die Sicherheit von Geräten zur Stimulation von Nerven und Muskeln. Gemeinsamer
Nenner dieser Regelungen ist der Schutz des Patienten und des
Bedienpersonals. Auch für diesen Anwendungskreis bietet Emtron ein sehr breites Angebot von Schaltnetzteilen in offener und
geschlossener Bauweise; als Beispiel sei die Produktfamilie MSP
angeführt, die allein in 41 verschiedenen Modellen (und zahlreichen Varianten) verfügbar ist und den Leistungsbereich bis 300
Watt abdeckt.
Ein schnell wachsender Markt hat sich für die Stromversorgung
energieeffizienter LED-Beleuchtungen entwickelt. Emtron unterstützt diese Energiewende im Kleinen durch das wohl umfassendste Angebot an Stromversorgungen. Übrigens: Während in
den meisten Fällen eigentlich eine Spannungsversorgung gemeint ist, wenn von Stromversorgungen die Rede ist, trifft hier
der Begriff „Strom“-Versorgung tatsächlich zu, denn LEDs werden mit konstantem Strom gespeist. Die geeignete Stromversorgung vorausgesetzt, lassen sich LED-Leuchten dimmen und - als
Element eines Smart-Home-Konzepts - fernsteuern. Das Zauberwort hierfür heißt DALI (Digital Adressable Lighting Interface),
das per Standard IEC 62386 genormte Protokoll zur Steuerung
lichttechnischer Anlagen. Um diesen Wachstumsmarkt optimal
bedienen zu können, hat Emtron seit Kurzem die Geräte des Herstellers Cincon ins Programm genommen, welche die eingeführte
Produktpalette von Mean Well in diesem Sektor optimal ergänzt.
DIN-Schienen Netzteile der schlanken und
hocheffizienten Produktlinie SDR
26
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Schlank und kostengünstig –
Neue 75-W-Hutschienenstromver­
sorgung für Schaltschränke
Stabile Stromversorgungen
für sicherheitsrelevante Anwendungen
Kompakt, effizient, leise: Power Supply
RSP-75 von Mean Well
Die Stromversorgungen der SDR-75-Serie
von Mean Well werden bereits in vielen
industriellen Systemen eingesetzt, die eine
hohe Leistungsfähigkeit und ein schlankes
Design für Stromversorgungen auf der
DIN-Hutschiene benötigen.
Aufgrund vieler Anfragen nach Stromversorgungen für Anwendungen in Überwachungs- und Alarmsystemen zur Montage
auf Hutschienen, hat der Fachdistributor
Emtron die neuen Modellfamilien DRC-40
und DRC-60 des renommierten Herstellers
Mean Well ins Programm genommen.
Mit dem RSP-75 stellt Emtron electronic
ein Produkt vor, mit dem der Hersteller
Mean Well dem bewährten AC/DCStromversorgungsgerät RSP-150 ein
besonders wirtschaftliches Modell für den
Leistungsbereich bis 75 W zur Seite stellt.
Um eine kosteneffizientere Version der
SDR-Serie auf den Markt zu bringen, stellt
Mean Well nun die beiden Serien EDR
und NDR vor, die insbesondere Lösungen
für Projekte bieten, die eine besonders
kostengünstige DIN-Hutschienen-Stromversorgung erfordern. Zum Auftakt sind
nun in Kürze Geräte der beiden Serien in
75 Watt, EDR-75 und NDR-75, lieferbar.
www.emtron.de
Mit ihrem separaten Batterie-Ladeausgang
sind sie die ideale Basis für die Konfiguration von Alarm- und Feuermeldeanlagen,
Zugangskontrollsystemen, Notbeleuchtungen, unterbrechungsfreien Stromversorgungen sowie generell für alle Systeme,
die eine Stromversorgung aus dem Netz
und bei Netzausfall eine Versorgung mit
separater Batterie benötigen.
www.emtron.de
Es handelt sich dabei um ein gekapseltes,
flaches Schaltnetzteil mit eingebauter
Leistungsfaktor-Korrekturschaltung.
Im Vergleich zu früheren Modellen
der SP-75-Baureihe zeichnet sich das
neue RSP-75 durch einen um fast 20 %
verkleinerten Bauraum aus. Gewachsen
ist hingegen der Wirkungsgrad um 3 bis
6 % auf nunmehr bis zu 89 %.
www.emtron.de
Die neue Familie RSP stellt eine Überarbeitung der seit langem erhältlichen
Geräte der Baureihe SP dar. Sie erfordert
in der hier vorgestellten Klasse bis zu 22 %
weniger Platz und hat dabei einen um bis
zu 8 % verbesserten Wirkungsgrad gegenüber dem Vorgänger. Das neueste Mitglied
dieser Produktfamilie ist jetzt eine Ausführung mit einer Ausgangsleistung von 500
W. Damit deckt diese Baureihe den gesamten Leistungsbereich von 75 bis 3.000
Watt lückenlos ab. Das Anwendungsspektrum dieser vielseitigen Stromversorgungen
reicht von allgemeinen industriellen In­
strumentierungs- und Steuerungsaufgaben
bis hin zum Einsatz in Informations- und
Antriebsanwendungen.
Die RSP-500-Geräte sind nicht nur
kompakter als diejenigen der Baureihe
SP-480, sie lassen sich auch in einem
größeren Temperaturbereich betreiben,
nämlich von -30 °C bis +70 °C gegenüber
-20 °C bis +60 °C bei den älteren Ausführungen. Neben einem beeindruckenden
energetischen Wirkungsgrad von bis
zu 90,5 % glänzen die Geräte mit einer
umfangreichen Ausstattungsliste. Sie
enthält u.a. eine eingebaute Schaltung
zur Leistungsfaktor-Korrektur, Remote
Sensing, Fernein- und Abschaltung sowie Schutz gegen Kurzschluss, Überlast,
Überspannung und Übertemperatur. Die
Kühlung erfolgt über den eingebauten,
drehzahlgeregelten Longlife-Lüfter. Er
sorgt dafür, dass die Stromversorgung
die volle Leistung bis zu einer Umgebungstemperatur von 50 °C liefert; bei
höheren Temperaturen ist ein gewisses
Derating zu berücksichtigen.
www.emtron.de
Hocheffizienter Flachmann:
Die Stromversorgung RSP-500
Für Anwender, die flache, kompakte Einbau-Stromversorgungsgeräte benötigen,
hat Emtron electronic die Produktfamilie
RSP-500 des Herstellers Mean Well im
Programm.
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
27
Energiediät für Außenbeleuchtungen
TEXT: Stefan Bergstein Dipl.-Ing. (FH) FOTOS: Emtron electronic GmbH
Kurz vor Mitternacht im Stadtpark. Ein einsamer Fahrradfahrer
auf dem Weg nach Hause. Es ist stockfinster, aber immer dort,
wo sich der Radler bewegt, wird der Weg hell erleuchtet. Nähert
er sich der nächsten Straßenlaterne, so schaltet sie sich automatisch heller, gesteuert von einem Bewegungsmelder. Hat er einen
Bereich passiert, so legen sich die Leuchten wieder zur Ruhe –
zunächst dimmen sie etwas herunter; nach 30 Sekunden schalten
sie sich in den Sparmodus.
So sieht Energiesparen im Zeitalter der LED aus. Nicht nur für
Privathaushalte und Gewerbebetriebe eröffnet die moderne Halbleiter-Lichttechnik ein erhebliches Einsparpotenzial, sondern
auch und gerade für die Beleuchtung im öffentlichen Raum. Das
betrifft in erster Linie natürlich die Leuchten selbst – wo heute noch Quecksilberdampflampen vor sich hin blaken und dabei
elektrische Energie bis zum Abwinken verschlingen, sind künftig
zunehmend LED-Leuchten mit deutlich besserem Wirkungsgrad
im Einsatz. Laut VDE beträgt der Anteil der LED-Außenbeleuchtungen aktuell knapp 50 Prozent. Wenn nach dem Willen der EU
ab dem kommenden Jahr die Produktion von Quecksilberdampfleuchten sukzessive zurückgefahren wird, dürfte ihr Marktanteil
mit beschleunigtem Tempo zunehmen. Eine andere Spielart der
konventionellen Straßenbeleuchtung, die Natriumdampflampe, gilt zwar unter Effizienzgesichtspunkten als der LED nahezu
gleichwertig, ihr Einsatzspektrum ist jedoch begrenzt; für eine
Radwegbeleuchtung wie in dem oben angeführten Beispiel wäre
sie überdimensioniert.
28
Schon beim einfachen Vergleich einer LED mit einer Leuchtstoffröhre oder Quecksilberdampflampe gleicher Helligkeit bei
ansonsten identischen Betriebsparametern zeigt sich die Überlegenheit der LED: Sie verschlingt bis zu 60 Prozent weniger elektrische Energie als ihre in die Jahre gekommene Konkurrentin.
Weil die LED zudem eine günstigere Lichtlenkung ermöglicht,
schätzen Kenner der Materie das Energie-Einsparpotenzial der
LED gegenüber den bisherigen Verfahren auf bis zu 80 Prozent
ein.
Dazu kommen Einsparungen durch die längere Lebensdauer der
LED. Diese ist den herkömmlichen Beleuchtungstechniken um
ein Mehrfaches überlegen. Mit einer Lebenserwartung von bis zu
100.000 Betriebsstunden übersteigt sie sogar die Planungslebensdauer vieler Beleuchtungseinrichtungen im öffentlichen Raum.
Die höhere Zuverlässigkeit schlägt sich für die Betreiber in einem
deutlich reduzierten Wartungsaufwand nieder. Auch hier punktet
die LED-Leuchte deutlich gegenüber ihren konventionellen Mitstreitern.
Weitere Einsparmöglichkeiten ergeben sich aus einem intelligenten Lichtmanagement. Bei herkömmlichen Metalldampf- oder
Leuchtstoffröhren heißt es aus technischen Gründen im Wesentlichen nur „ein“ oder „aus“. Gelegentlich ist zu beobachten, dass
zwei Leuchtmittel in einer Leuchte untergebracht werden, von
denen sich jeweils eine abschalten lässt. Mit dieser Technik lassen
sich Modelle realisieren, bei denen zu verkehrsschwachen Zeiten
eines der beiden Leuchtmittel ausgeschaltet und der Energiebedarf
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Stromversorgung | LED-Technik
Abb. 1: Produkte der Serie LPF von Mean Well (hier 40 bis 90 Watt)
Abb. 2: Produkte der Serie HLG von Mean Well
dabei entsprechend reduziert wird. Aber das ist auch schon alles.
Bei der LED hingegen lassen sich ohne viel Aufwand intelligentere Lösungen implementieren. Als elektronische Bauelemente
lassen sich Leuchtdioden mit geringerem Aufwand als herkömmliche Lichtquellen nicht nur ein- und ausschalten, sondern auch
stufenlos dimmen. Zudem besitzen sie den Vorzug, dass sie nach
dem Einschalten innerhalb weniger Millisekunden ihre normale
Lichtleistung erreichen, während Metalldampflampen Dutzende
von Sekunden, bis mehrere Minuten benötigen, um richtig hell
zu werden. Eine sensorgesteuerte individuelle Lichtsteuerung wie
im Eingangsbeispiel beschrieben ist daher nur mit LED-gestützten
Beleuchtungskonzepten möglich. Ihre Dimmfähigkeit ermöglicht
zudem eine stufenlose Anpassung an die Beleuchtungsanforderungen, die sich mit gängigen Lichttechniken im Bereich der
Außenbeleuchtungen nicht realisieren ließe. So lässt sich die Beleuchtung beispielsweise je nach Witterung oder Jahreszeit auf
ein Optimum einstellen.
Aufgabe des LED-Treibers ist es auch, den optimalen Arbeitspunkt
der LED einzustellen und bei Last- oder Eingangsspannungsschwankungen konstant zu halten. Es versteht sich, dass auch dieses Stromversorgungsgerät einen optimalen Wirkungsgrad bieten
muss, damit es nicht die durch die Verwendung einer LED-Beleuchtung erzielten Einsparungen wieder konterkariert. Zeitgemäße LED-Treiber wie die von Emtron electronic vertriebenen Produktfamilien LPF (Abb. 1) und HLG (Abb. 2) bieten Wirkungsgrade
um 90 %, je nach Modell sogar noch deutlich darüber. Erreicht
wird das durch die Verwendung modernster Bauelemente der jeweils jüngsten Generation in Verbindung mit einer ausgefeilten
Schaltungstechnik und einer aktiven Leistungsfaktor-Korrektur.
All diese Aspekte zusammengenommen würden es der öffentlichen Hand in Deutschland ermöglichen, durch den Einsatz moderner LEDs in der Straßenbeleuchtung jährlich mindestens 400
Millionen Euro einzusparen, schätzt der Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie. Damit dürfte klar sein, dass
den Leuchtdioden die Zukunft gehört. Mit der Lampe allein ist es
allerdings nicht getan, sie erfordert auch eine gewisse technische
Infrastruktur ­– zusätzlich zu den Rundsteuergeräten, mit denen
die Zentrale die Straßenbeleuchtung des Abends ein- und in den
Morgenstunden wieder ausschaltet. Die geforderte Infrastruktur
betrifft in erster Linie die Stromversorgung der Leuchtmittel. So
werden LEDs nicht wie die meisten anderen lichttechnischen Einrichtungen mit Konstantspannungsquellen betrieben, sondern
idealerweise mit Konstantstromquellen. Mit anderen Worten, das
Stromversorgungsgerät (LED-Treiber) muss den durch die LED
fließenden Strom begrenzen. Ansonsten würde wegen der nichtlinearen Kennlinie der LED der Strom schon bei einem relativ geringfügigen Ansteigen der Spannung überproportional ansteigen
und die LED zerstören.
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Für den Einsatz im Bereich der Straßenbeleuchtung müssen die
Geräte noch einige weitere Anforderungen erfüllen – sie müssen
beispielsweise Spannungsspitzen verkraften. Zudem müssen sie
einen weiten Betriebstemperaturbereich verkraften und für den
Einsatz in rauer Umgebung geschützt sein. Die Schutzart IP67
garantiert diesen Schutz. Die Gehäuse der Produktfamilien LPF
und HLG sind entsprechend ausgelegt.
Für die beschriebenen intelligenten Lichtsteuerungsmodelle ist es
notwendig, dass der LED-Treiber die Möglichkeit bietet, die Lichtquelle zu dimmen. Alle Geräte aus den Modellfamilien LPF und
HLG bieten hierzu gleich mehrere Optionen, mit denen sie allen
Eventualitäten der Praxis gerecht werden dürften. Die Stromversorgungsgeräte lassen sich über eine Pulsweitenmodulation
(PWM) steuern, über eine analoge Steuerspannung oder über ein
Potentiometer. Jedes dieser Verfahren bietet die Möglichkeit, die
Helligkeit von 10 bis auf 100 Prozent stufenlos einzustellen. So
bietet diese „3-in-1“-Dimmung der genannten Geräte beispielsweise die Option, den Steuereingang des LED-Treibers mit einem
Festwiderstand zu beschalten und damit die Helligkeit auf einen
bestimmten Wert festzulegen. Im Rahmen intelligenter Lichtsteuerungen ist jedoch in den meisten Umgebungen eine Steuerung
durch ein PWM-Signal oder durch eine Steuerspannung (in der
Praxis zwischen 1 und 10 Volt) zielführend. Hierzu kann vielfach
die vorhandene Infrastruktur des zuvor erwähnten Rundsteuernetzwerkes verwendet werden.
29
Stromversorgung | LED-Technik
Diese Helligkeitsregelung stellt nicht nur für die Betreiber öffentlicher Straßenbeleuchtungen eine Möglichkeit dar, die Wirtschaftlichkeit ihrer Lichtanlagen zu verbessern, sondern auch für
kommerzielle Betreiber im Bereich der Leuchtreklame. Die Energiekosten für Werbetafeln mit hinterleuchteten Symbolen und
Darstellungen lassen sich beispielsweise dadurch senken, dass die
Hinterleuchtung, die am Tag in voller Stärke erforderlich ist, bei
Nacht reduziert wird: Das schwächere Umgebungslicht ab Einbruch der Dämmerung lässt dann die Werbebotschaft sowieso in
höherem Kontrast erstrahlen. Die in den genannten LED-Strom-
versorgungen integrierte Dimm-Schnittstelle ermöglicht es, die
Hinterleuchtung herunterzuregeln. Das spart somit erheblich
Energiekosten und dies ohne den visuellen Eindruck der Werbebotschaft merklich zu beeinflussen.
Wirtschaftliche Konstantstromquelle für die LED-Beleuchtung
DAP-04 verbindet DALI-Welt mit LED-Steuerungen
Mit den Stromversorgungsgeräten der Familie PLM-12/25 und mit
dem PLM-40 deckt das Emtron-Angebot in diesem Segment nun
den Leistungsbereich von 12 bis 40 W ab.
Aufgrund der wachsenden Nachfrage im Bereich DALI-Steuerungen für LED-Beleuchtungseinrichtungen hat Mean Well den Signalumsetzer DAP-04 entwickelt. Vertrieben wird das Gerät von der
Firma Emtron Electronic in Nauheim.
Gemeinsames Merkmal der beiden neuen Produkte ist der große
Eingangsspannungsbereich von 110 bis 295 VAC und die Auslegung als Konstantstromquelle. Eine weitere Gemeinsamkeit
ist die einstufige aktive Leistungsfaktor-Korrektur – sie ist sehr
kosteneffizient und bietet dennoch einen Leistungsfaktor besser
als 0,9. Beide Gerätefamilien sind in je vier Ausführungen mit
unterschiedlichem Strompegel zwischen 350 und 1050 mA lieferbar.
Die Geräte sind für Anwendungen in der allgemeinen Beleuchtungstechnik ausgelegt und erfüllen die Anforderungen der EN
61000-3-2 Class C bezüglich der Begrenzung von Oberschwingungen. Mit ihrer Leerlaufleistungsaufnahme von weniger als 0,5
W und einer Anlaufzeit von weniger als 500 Millisekunden erfüllen die Geräte auch die Anforderungen der Ökodesign-Richtlinie (ErP) der EU für Beleuchtungseinrichtungen.
Die Serie PLM-12/25 bietet einen hohen Wirkungsgrad von bis
zu 87 % und erlaubt den Betrieb im Temperaturbereich bis 45
beziehungsweise 50 °C bei einfacher Konvektionskühlung – eine
typische Anforderung für den Betrieb in geschlossenen Beleuchtungssystemen.
30
Weitere Informationen und Unterstützung bei der Auswahl der
für Ihre Anwendung geeigneten Stromversorgung und LED-Treiber erhalten Sie bei Emtron electronic GmbH oder unter
www.emtron.de.
Im Zusammenwirken mit Mean-Well-LED-Stromversorgungen mit
„3-in-1“-Dimmfunktion setzt das Gerät DALI-Steueranweisungen
in PWM-Signale für LED-Treiber um. Damit ermöglicht es digitalen DALI-Steuerungen den Zugriff auf konventionelle LED-Beleuchtungseinrichtungen. Der Eingang des DAP-04 wird mit einem
DALI-Controller verbunden und erzeugt aus dem digitalen Signal
eine entsprechende PWM-Steuergröße für die Helligkeit der angeschlossenen LEDs. Weiterhin verfügt es über einen zusätzlichen
Eingang für einen AC-Push-Dim-Taster, mit dem sich die Helligkeit
der Beleuchtung als Funktion der Betätigungsdauer einstellen lässt.
Bis zu vier Ausgangskanäle des DAP-04 lassen sich per DALI-Instruktion separat ansteuern, wobei jeder dieser vier Kanäle bis zu 20
LED-Treiber ansprechen kann. Somit ist das Gerät in der Lage, in
einer Umgebung mit bis zu 80 angeschlossenen LED-Treibern komplexe Lichtszenen bzw. Stimmungen zu erzeugen und zu steuern.
Angeschlossene LED-Stromversorgungen können eingangsseitig
(AC) über das eingebaute Relais geschleift und damit von zentraler
Stelle ein- und ausgeschaltet werden. Hiermit erfüllt das Gerät die
Forderungen nach Energieeffizienz und Flexibilität bei der Implementierung intelligenter Lichtsteuerungen.
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Kompakte Konstantstromwandler
mit sehr hohem Wirkungsgrad
Mit den Aufwärtswandlern der Produktfamilie LDH-45 baut Mean Well sein
Angebot im Bereich von LED-Treibern
mit Konstantstromausgang weiter aus.
Erhältlich sind die Module beim Strom-
Mehr LED-Power für
kostenbewusste Anwender
Emtron electronic bietet die beiden neuen LED-Stromversorgungen PCD/PLD40/60 von Mean Well an. Damit wird
Kompakt und extrem effizient: LEDTreiber-Module der Produktfamilie LDD
Die drei neuen LED-Treibermodule (LDD1000, LDD-1200 und LDD-1500) für
konstante Ausgangsströme zwischen 1000
und 1500 mA des Herstellers Mean Well
ergänzen die mit den Modellen LDD-300
bis LDD-700 begonnene Produktfamilie
für kompakte LED-Treiber und ermögli-
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
versorgungs-Spezialdistributor Emtron
electronic in Nauheim.
Die neue Produktfamilie ergänzt die Serie
LDD, die nach dem Prinzip des Abwärtswandlers arbeitet. Die integrierte Dimmfunktion erlaubt den energiesparenden
Betrieb der angeschlossenen Leuchtkörper
durch die Einstellung der gewünschten
Helligkeit oder die bedarfsgerechte Anund Abschaltung. Der Anwendungsbereich der neuen Wandlermodule umfasst
z.B. LED-Straßen-, Landschafts- und
Tunnelbeleuchtung sowie alle Typen
netzunabhängiger und solargespeister
Beleuchtungen. Die Familie LDH-45
umfasst die Varianten LDH-45A-X und
LDH-45B-X. Als DC/DC-Wandler werden
beide Varianten mit Gleichspannung
versorgt. Der Unterschied liegt in der
Eingangsspannung: Die Variante LDH45A-X erfordert eine Eingangsspannung
zwischen 9 und 18 VDC, die Geräte mit
der Bezeichnung LDH-45B-X sind für den
Betrieb mit 18 bis 32 VDC vorgesehen. Je
nach Ausführung stellen sie am Ausgang
einen Konstantstrom zwischen 350 und
1050 mA in vier Abstufungen zur Verfügung. Die Wandler der Familie LDH-45
verfügen über eingebaute Analog- und
PWM-Dimmfunktionen sowie über die
Möglichkeit der Ein- und Aus-Schaltung
der angeschlossenen Leuchten.
www.emtron.de
dem eingeführten Duo PCD/PLD-16/25
ein neues Zwillingspärchen mit höherer Ausgangsleistung zur Seite gestellt.
Beide Ausführungen verfügen jeweils
über eine eingebaute aktive Leistungsfaktor-Korrektur; die PCD-Modelle besitzen
zudem eine Schaltung zum Dimmen der
angeschlossenen LED-Beleuchtung. Dabei verarbeiten die PCD-Treiber je nach
eingesetztem Triac-Dimmer wahlweise
das Phasenanschnitt- oder Phasenabschnittsignal und passen sich so flexibel
den Bedürfnissen des LED-Beleuchtungsmarkts an. Die Geräte lassen sich an
AC-Versorgungsnetze mit Spannungen
zwischen 180 und 295 V anschließen; am
Ausgang stellen sie je nach Modell einen
Konstantstrom von 350 bis 2400 mA zur
Verfügung. Ihr hoher Wirkungsgrad von
bis zu 88 % ermöglicht Volllastbetrieb
ohne zusätzliche Kühlungsmaßnahmen
im Temperaturbereich von -30 bis +50 °C.
Damit erfüllen sie die Anforderungen von
LED-Innenbeleuchtungsanwendungen
einschließlich Effektbeleuchtung.
Sowohl die existierenden als auch die neu
vorgestellten Modelle der PCD/PLD-Familie sind mit einer aktiven Leistungsfaktorkorrektur ausgestattet.
www.emtron.de
chen so den Anschluss leistungsfähigerer
LED-Konfigurationen.
Ausgeführt als nicht isolierte Abwärtswandler, nehmen diese Produkte am
Eingang eine Gleichspannung zwischen
6 und 36 V entgegen und stellen am
Ausgang eine Spannung zwischen 2 und
30 V zur Verfügung. Ihre moderne Schaltungstopologie sowie die Verwendung
hochwertiger Bauelemente resultieren in
einem ausgezeichneten Wirkungsgrad
von bis zu 95 % und einem großen Arbeitstemperaturbereich von -40 °C bis +71
°C. Dabei kommen die DC/DC-Wandler der
LDD-Produktfamilie ohne aktive Kühlung
aus. Mit ihrem eingebauten EMV-Schutzfilter entsprechen die LED-Treiber den
Anforderungen der Norm EN 55015,
ohne dass eine externe Beschaltung mit
EMI-reduzierenden Komponenten erforderlich wäre. Auch die neuen Varianten
sind in drei Gehäuseformen lieferbar: Die
Ausführung L ist mit Pins zum Einlöten in
eine Platine versehen, bei der Ausführung
LW sind die Anschlüsse als Drähte herausgeführt, und die Variante LS ist für die
SMD-Montage mit entsprechenden Anschlussfahnen bestückt. Um die Konverter
gegen Staub und Feuchtigkeit zu schützen, sind die Ausführungen mit Pins und
Anschlussdrähten vergossen, während
die SMD-Ausführung auf Wunsch mit
einem Schutzlack versehen werden kann.
Das Repertoire der Standardfunktionen
umfasst Fern-Ein- und -Ausschaltung,
PWM- und Analogdimmung sowie Kurzschlusssicherung.
www.emtron.de
31
Stromversorgung | Sparen mit Stromversorgungen
Ein Beitrag von Robert Cap,
Geschäftsführer bei
Kosten senken mit aktiver Kühlung
Viele Geräte werden mit dem Schlagwort „lüfterlos“ angeboten. Damit soll dem Kunden vermittelt werden, dass
es sich um preiswerte und besonders zuverlässige Einheiten handelt. Das trifft aber durchaus nicht immer zu.
Der Aufsatz will aufzeigen, dass sich aktive Kühlung durchaus rechnen kann. Der Autor ist Geschäftsführer der
Firma SEPA EUROPE GmbH in Freiburg.
Zuverlässigkeit
Der Einsatz von Lüftern in professionellen Geräten wird häufig
umgangen, manchmal nimmt man sogar erhebliche Nachteile
wissentlich in Kauf. Frühausfälle, besonders durch Elektrolytkondensatoren, die bei zu hoher Temperatur betrieben werden, sind
durchaus keine Seltenheit. Unbestritten ist, dass der Lüfter ein
unbeliebtes Bauteil ist, weil an seiner Zuverlässigkeit Zweifel bestehen. Tatsache ist aber auch, dass billige Ventilatoren qualitativ
höchstens Durchschnitt sein können.
32
Die japanische Firma Nippon Keiki Works LTD. (Markenname
SEPA®) beschäftigt sich seit 1943 mit elektromechanischen Präzisionsgeräten. Erste Qualität zu produzieren war und ist oberste Firmenphilosophie. 1986 wurde der erste Minaturlüfter am
Markt vorgestellt. Damals wie heute werden alle Produkte einem
hundertprozentigen Burn-in und einer dreifachen Kontrolle unterzogen. Dank einer Vielzahl von geförderten Forschungsprojekten kann NKW auf ein so großzügig ausgestattetes Entwicklungslabor zurückgreifen wie es kaum einem anderen Lüfterhersteller
zur Verfügung steht.
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Kühlung | Industrietechnik
Größenvergleich aktive – passive Kühlung
Inzwischen ist die Produktpalette auf etwa
250 Modelle angewachsen. Mit Axiallüftern von 15x15 mm bis 60x60 mm und
Radiallüftern von 30x30 bis 65x65 mm
kann nahezu jedes Kühlproblem zuverlässig gelöst werden. Neu im Programm
ist eine kleine Wasserpumpe, womit im
Bereich Flüssigkeitskühlung ebenfalls ein
zuverlässiges Bauteil zur Verfügung steht.
Die Gebrauchsdauer eines Gerätes beträgt
meist 5-6 Jahre. Mit einer MTTF bis zu
195.000 h leben SEPA-Komponenten im
Schnitt erheblich länger.
Bei rein passiver Kühlung ist es sehr
schwierig, so genannte „Hot Spots“ zu
vermeiden, obwohl die Kühlung der Wärme produzierenden Leistungsbauteile ausreichend sein kann. Durch richtige Anordnung der Lüfter vermeidet man Hot Spots
und damit gefährliche Frühausfälle der in
dieser Region angeordneten Bauteile. Garantiereparaturen, Reparaturen in schwer
erreichbaren oder fernen Regionen sowie
Folgeschäden wegen ausgefallener Geräte
verursachen versteckte Kosten, die den geringen Mehrpreis für einen hochwertigen
Lüfter um mehrere Faktoren übersteigen
können. Als Richtwert gilt Folgendes:
Ausfall beim Wareneingang
10-20 x Bauteilkosten
Ausfall bei Endkontrolle
100-200 x Bauteilkosten
Ausfall beim Kunden
1000-…! x Bauteilkosten
Die Ausfallkosten beim Wareneingang und
bei der Geräteendkontrolle sind noch relativ
gering, wenn die Anlieferqualität stimmt.
SEPA Lüfter werden mit praktisch 0 Fehler angeliefert (<<100 ppm). Ausfälle beim
Kunden können sehr teuer werden, wenn
ein Bauteil innerhalb der Garantiezeit von
24 Monaten defekt wird. Lüfterlose Geräte
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
bieten nicht immer die Gewähr der höheren
Zuverlässigkeit, wenn das Konzept „Lüfterlos“ mit höherer Innentemperatur oder sogar „Hot Spots“ erkauft wurde.
Gewicht und Volumen
Soll Wärme ohne Lüfterunterstützung abgeführt werden, muss die Oberfläche der
Kühlkörper und damit der Kühlkörper
selbst entsprechend groß werden. Obenstehende Fotos machen den Unterschied
zwischen Volumen und Gewicht zwischen
aktiver und passiver Kühlung deutlich.
Auch wenn der Platzbedarf keine entscheidende Rolle spielt, ist der Einsatz lüfterunterstützter Kühlkörper sinnvoll. Große Kühlkörper bringen keinen Preisvorteil
gegenüber kleineren aktiven Kühlern.
Geräusch
Sehr oft wird das Geräusch der Lüfter als
störend empfunden. Besonders bei Geräten, die in ruhiger Büroumgebung arbeiten, ist auf niederes Geräusch zu achten.
Die passive Kühlung ist hier klar vorteilhaft. Allerdings kann aktive Kühlung sehr
leise sein, wenn die Konstruktion entsprechend ausgelegt ist.
Die Kühlleistung ist immer auf den Ex­
tremfall dimensioniert. Im Normalbetrieb
kann der Lüfter durch Temperatursteue­
rung langsamer laufen und die Geräusch­
entwicklung dadurch halbiert werden.
Eine wesentliche Verlängerung der Lebensdauer tritt dadurch nicht ein. Die
Kühler müssen großzügig dimensioniert
werden und es muss stets der Lüfter mit
den größten Abmessungen gewählt werden. Dann kann die Lüfterdrehzahl grund-
sätzlich niedrig gewählt werden. Langsam
drehende Lüfter entwickeln weniger Geräusch und das Geräusch ist auch weniger
unangenehm. Oft können niedere Lüfterdrehzahl und Temperatursteuerung miteinander kombiniert werden. SEPA bietet
externe Regelschaltungen, mit denen normale DC-Lüfter über die Temperatur gesteuert werden können.
Lüfter sollen schwingungsgedämpft montiert werden, damit der Körperschall nicht
über ein Blechteil abgestrahlt wird. Befestigungsnoppen oder Lüftermanschetten
aus Gummi können den Körperschall bis
zu 10 dB(A) dämpfen.
Zusammenfassung
• Die lüfterlose Konstruktion von Geräten,
die Wärme entwickeln, ist nur bei der
unteren Leistungsklasse sinnvoll und
nur dann wenn ausreichend Platz vorhanden ist.
• Geräte mit mittlerer und hoher Wärmeentwicklung sollen nur ohne Lüfter konstruiert werden, wenn die heißen Komponenten so anzuordnen sind, dass ihre
Wärme leicht nach außen geführt werden
kann und keine „Hot Spots“ entstehen.
Eine Kostensenkung ist bei passiver Leistungskühlung eher nicht zu erwarten.
• Die Zuverlässigkeit aktiv gekühlter Geräte kann durch die Wahl qualitativ
erstklassiger Lüfter durchaus akzeptabel
und oftmals besser als bei passiv gekühlten Geräten sein.
•
Die Geräuschentwicklung kann meist
bereits bei der Geräteentwicklung durch
konstruktive Maßnahmen so optimiert
werden, dass kein unangenehmer Effekt
entsteht.
33
Autronic Steuer- und Regeltechnik GmbH mit Sitz in
Sachsenheim konzentriert sich im Standardprogramm auf DC/
DC-Wandler bis 500 Watt Ausgangsleistung. Als Speziallösungen
bietet Autronic neben DC/DC- auch DC/AC- oder AC/DC-Wandler
an. Kundenspezifische Entwicklungen mit einer Eingangsspannung
von bis zu 400V, einer Ausgangsspannung bis 120V sowie einem
Ausgangsstrom von bis zu 60A und einer Ausgangsleistung von
500 Watt wurden bereits umgesetzt. Die EMS-Dienstleistung
rundet das Komplettpaket für interessierte Kunden ab.
AUTRONIC Steuer- und Regeltechnik GmbH
Siemensstraße 17 | 74343 Sachsenheim
Telefon (07147) 24-0 | Fax (07147) 24-252
vertrieb@autronic.de | www.autronic.de
Vom Handelshaus zum High-Tech-Anbieter.
Das in Landsberg ansässige Unternehmen bedient im wesentlichen
die Kernmärkte: Mess- und Regeltechnik, Industrie- und
Medizintechnik, Maschinenbau und Transportwesen. Das
Produktspektrum umfasst vor allem Single-Board-Computer,
Display-Systeme nebst Anpassungen und zugehöriger
Steuerelektronik sowie Stromversorgungen aller Art.
FORTEC Elektronik AG
Lechwiesenstraße 9 | 86899 Landsberg am Lech
Telefon (08191) 911 72-0 | Fax: (08191) 21 77-0
info@fortecag.de | www.fortecag.de
Artesyn Embedded Technologies ist international führend
in der Entwicklung und Herstellung hochzuverlässiger
Stromversorgungs- und Embedded-Computing-Lösungen für
eine breite Palette an Sektoren, z.B. Kommunikation, Computing,
Medizintechnik, Verteidigungswesen, Luft- und Raumfahrt sowie
Industrie. Seit mehr als 40 Jahren vertrauen Kunden, denen
es um schnellere Marktreife und Risikominimierung geht, auf
Artesyns Unterstützung durch kostenwirksame, fortschrittliche
Netzwerktechnik und Stromwandlungslösungen.
artesyn@fortecag.de | www.artesyn.com
Seit 1981 ist die Firma Emtron electronic GmbH im Vertrieb
von elektronischen Komponenten tätig. Mit der Übernahme von
hybrid-gefertigten DC/DC-Wandlern 1983 ins Vertriebsprogramm
wurde der Grundstein dafür gelegt, was Emtron heute ist: einer
der führenden Anbieter von Stromversorgungen.
Zu dem umfangreichen Programm gehören u.a. DIN-SchienenNetzteile, geschlossene Schaltnetzteile, Open-frame-Versionen,
Stromversorgungen für die Medizintechnik, externe Stecker- und
Tischgeräte sowie LED-Stromversorgungen. Die angebotenen
Stromversorgungen zeichnen sich durch hohen Wirkungsgrad und
niedrige Leerlaufleistungen in Übereinstimmung mit den neusten
Energiesparrichtlinien aus.
In Zusammenarbeit mit den zahlreichen Herstellern wie Mean
Well, Cincon oder Mornsun bietet Emtron momentan das wohl
breiteste Spektrum von Netzteilen und DC/DC-Wandlern an.
Ergänzt wird dieses Programm durch kundenspezifisch angepasste
und modifizierte Standardgeräte.
Emtron electronic GmbH
Rudolf-Diesel-Straße 14 | 64569 Nauheim
Telefon (06152) 6309-0 | Fax (06152) 6309-55
info@emtron.de | www.emtron.de
Das Produktprogramm umfasst Axial- und Radiallüfter DC, ChipCooler und AC-Lüfter der Firmen SEPA, ADDA, KAKU und Fulltech.
Eine umfangreiche Auswahl an Zubehör wie Fingerschutzgitter,
AC-Anschlusskabel, wärmeleitender Kleber, Montagepads und
Lüfterbefestigungen komplettieren das Standardlieferprogramm.
Beratung und Dienstleistung im Bereich Elektronikkühlung
sowie der OEM-Entwicklung von Baugruppen, z.B. mit Stecker
und Kühlkörper sind eine Selbstverständlichket. Neben der
Unterstützung in der Lüfter- bzw. Zubehörauswahl werden
individuelle Lösungen zusammen mit den Kunden erarbeitet
und auf Wunsch werden auch komplette Lösungen geliefert.
Anschlussfertig konfektionierte Lüfter mit kundenspezifischer
Litzenlänge und Stecker zählen neben Verpackungsoptimierung
für Online- und Einzelhandel mittlerweile zu den gefragtesten
Dienstleistungen. Oberstes Ziel ist die langfristige,
partnerschaftliche und erfolgreiche Zusammenarbeit mit den
Kunden. Dafür bringen die Mitarbeiter von SEPA EUROPE ihr
langjähriges Know-How ein und sehen es als wichtigste Aufgabe,
die Wünsche und Erwartungen der Kunden vorausschauend zu
erkennen und entsprechend zu handeln.
SEPA Europe
Weißerlenstraße 8 | 97108 Freiburg
Telefon (0761) 384 22 73 15 | Fax (0761) 384 22 73 99
rcap@sepa-europe.com | www.sepa-europe.com
Das Aufmacherbild zeigt ein typisches OEM-Produktangebot von medizinischen Standard-Netzteilen, über Open-Frame-Netzteile oder
gekapselte Produkte, bis hin zu konfigurierbaren Hochleistungsnetzgeräten
Auswahl eines Netzteils für Medizingeräte
Die Auswahl oder Konzeption eines AC/DC-Netzteils für ein medizinisches Produkt sollte im Idealfall alle üblichen Erwägungen, einschließlich des
Gesamt-Leistungsbudgets, der elektrischen und mechanischen Anforderungen, des Gesamtwirkungsgrades, der Steuerungs- und Überwachungsfunktionen, der programmierbaren Funktionen, der Kosten, der Umwelt, der Gesetzgebung und der Sicherheit umfassen.
Die Fortec AG, Landsberg, hat sich im Power-Bereich seit vielen
Jahren als Systemlieferant für Artesyn Embedded Technologies
(ehemals Emerson Network Power) für medizinisch höchst anspruchsvolle Netzteile einen guten Ruf erworben. Das Unternehmen Artesyn firmiert seit neuestem unter dem Namen Artesyn
Embedded Technologies. Damit setzt ein neuer Name die lange
Tradition im Bereich Stromversorgungen und Netzwerk-Computing fort. Der vorliegende Beitrag soll helfen, die speziellen Definitionen im Medizinbereich zu erläutern.
Gesetzgeberische Aspekte zu
medizinischen Ausrüstungen
Gesetzgeberische Aspekte sind u.a. Schutz gegen Stromschlag,
ein Schutzgrad gegen Stromschlag (Anwendungsteile), Installation und Einsatz der Ausrüstungen, Eindringen von Flüssigkeiten,
Betriebsart der Ausrüstung, Einsatz in Verbindung mit entflammbaren Anästhetika und Sterilisations- oder Desinfektionsverfahren. Die zutreffende Klassifizierung ist maßgeblich für die einschlägigen Vorschriften zu Prüfkennzeichen, Beschriftungen und
zur physikalischen Auslegung.
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Klassifikation von medizinischen Ausrüstungen
zum Schutz gegen Stromschlag
Klasse I
Hier ist eine zuverlässige Schutzerde vorgesehen, sodass kein Metallteil bei einem Isolationsfehler unter Spannung gesetzt werden
kann (AC-Schutzkontaktstecker mit 3 Stiften – Phase, Neutral
und Erdung).
Klasse II
Keine Schutzerde; doppelte oder verstärkte Isolation dient zum
Schutz gegen Stromschlag (AC-Stecker mit 2 Stiften – nur Phase
und Neutral).
• Klasse I oder II bei Verwendung einer externen Stromversorgung. Die Klassifizierung gilt nicht bei interner Spannungsversorgung via Batterie.
• Schutzerde – Erdleiter im Netzkabel, auch als Masseverbindung
bezeichnet.
35
Stromversorgung | Medizintechnik
Die neue LCC600-Serie mit einer maximalen Gesamtleistung
von 600W ist konvektions- bzw. übertragungsgekühlt
einsetzbar. Sie ist mit Ausgangsspannungen von 12, 24,
28, 36 und 48V erhältlich und hat einen Wirkungsgrad
von über 93 %. Die LCC600-Serie hat einen weiten
Arbeitstemperaturbereich von minus 40 bis plus 85°C ohne
Derating. Die maximale Arbeitshöhe beträgt ca. 4500m.
Die LCC600-Serie hat einen 5V Standby Ausgang @ 1.5A,
unterstützt die aktive Stromaufteilung und ist PMBus
kompatibel. Optional ist die LCC600-Serie sogar IP64 geschützt
erhältlich und somit überall einsetzbar, wo raue und widrige
industrielle Umgebungsbedingungen herrschen. Das Netzteil
mit Baseplate hat die Abmessungen 228 x 101 x 40 mm. Alle
Modelle verfügen sowohl über die industriellen als auch
medizinischen Sicherheitszulassungen.
Schutzgrad gegen Stromschläge (Anwendungsteile)
Der Begriff „Anwendungsteil“ bezeichnet jedes Teil von elektrischen Medizingeräten, das mit dem Patienten in Berührung kommt.
Typ B = „Body“
Manchmal als „Patientenumfeld“ bezeichnet. Kein elektrischer Kontakt mit dem Patienten und normalerweise geerdet.
Am wenigsten strenge Klassifizierung; kommt für Anwendungsteile zur Verwendung, die normalerweise nicht leitfähig
sind. Beispiele dafür sind LED-Operationsleuchten, medizinische
Laser, Ganzkörper-MRTs, Klinikbetten und Fototherapiegeräte.
BF = „Body Floating“
Strenger als Typ B, aber weniger streng als CF; kommt im Allgemeinen für Anwendungsteile zum Einsatz, die mit dem Patienten,
aber nicht unmittelbar mit dem Herzen in elektrisch leitfähigem
Kontakt stehen. Massefrei. Beispiele sind Blutdruckmessgeräte,
Inkubatoren und Ultraschallgeräte.
CF = „Cardiac Floating“
Elektrisch mit dem Herzen des Patienten verbunden. Massefrei.
Strengste Klassifizierung; wird für Anwendungsteile verwendet,
die ggf. in direkten Kontakt mit dem Herzen kommen, wie z. B.
eine Dialysemaschine.
Spezifizierung eines Netzteils für Medizingeräte
Die folgende Checkliste mit Auswahlkriterien unterstützt Sie bei
der Spezifizierung eines Netzteils für Medizingeräte.
Elektrische Vorgaben:
• Ein-/Ausgangsbedingungen DC/DC oder AC/DC
• Klasse I (3-phasiger-AC-Eingang) oder Klasse II (2-phasiger-AC-Eingang)
36
• Anzahl der Ausgänge
• Spannung und Strom für jeden Ausgang
• Ausgangsleistung (W) für die einzelnen Ausgänge W = V x A
• Berechnung der Gesamtleistung des Netzteils durch Addieren
aller Ausgangsleistungen (W)
• EMV/EMI (abgestrahlt und leitungsgeführt)
• Wirkungsgrad
• Überbrückungszeit
• Steuerungs- und Überwachungsfunktionen
Mechanische Anforderungen:
• Physikalische Größe L x B x H, Gewicht
• Einbauanforderungen
• Kühlung, Zwangsbelüftung, Konvektion oder Ableitung
• Thermische Aspekte, Luftstrom, Temperaturanstieg
• Stoß- und Vibrationsbedingungen
• Elektrische Anschlüsse, Ein- und Ausgang von Netzteilen
• Typ der Anschlussstecker, Kabelbaum usw.
• Akustik, insbesondere bei geräuschempfindlichen Anwendungen
Zuverlässigkeit:
• MTBF, Lebensdauer und QAV (Qualitätssicherungsvereinbarung)
• Umwelt / Sicherheit / gesetzliche Vorschriften
• Krankenhaus / Klinik / Privatwohnung / tragbar / fest installiert
• Flugzeugeinsatz / Schiff / Krankenwagen
• Umgebungstemperaturbedingungen
• Höhe über dem Meeresspiegel
• Sicherheitsvorkehrungen für medizinische Geräte
• 60601-1
• Patientenkontakt / -Umgebung (MOPP/MOOP)
• RoHS2 (Ausschluss von Gefahrenstoffen)
• WEEE (Recycling)
• REACH
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Ein letzter Gedanke zu
Netzteilen für Medizingeräte…
Der Bezeichnung „für den medizinischen Bereich“ kommt für
zahlreiche Netzteile zur Anwendung, die sich optisch kaum von
ihren handelsüblichen Pendants unterscheiden.
Allerdings wurden Netzteile für den medizinischen Bereich speziell für die Einhaltung der Sicherheitsnorm IEC 60601-1 für
medizinische Ausrüstungen konzipiert, was sich in der inneren
Auslegung des Netzteils niederschlägt.
Sicherheit ist nicht der einzige Faktor, in dem sich Netzteile für
den medizinischen Bereich von handelsüblichen Modellen unterscheiden. Medizinische Geräte erfordern normalerweise längere
Designzyklen als andere Ausrüstungstypen und die Entwickler
von medizinischen Ausrüstungen benötigen häufig ein hohes
Maß an Designunterstützung vom Netzteillieferanten. Weiterhin
haben medizinische Ausrüstungen normalerweise eine längere
Lebensdauer als andere Geräte. Deshalb ist für Netzteile, die für
den medizinischen Bereich konzipiert sind, im Allgemeinen der
Support durch den Netzteillieferanten über viele Jahre erforderlich.
Neben den Aspekten Spannung, Ampere und Sicherheitszulassung, die bei der Auswahl von fast jedem Netzteil für OEM-Ausrüstungen zu beachten sind, sind nachstehend einige weitere
Auswahlkriterien, nicht nur des richtigen Netzteils für medizinische Anwendungen, sondern auch des richtigen Lieferanten
aufgeführt:
• Definieren und spezifizieren Sie den Leistungsbedarf möglichst
frühzeitig im Designprozess.
• Verwenden Sie möglichst ein normales Netzteil „von der Stange“ für medizinische Geräte und ziehen Sie konfigurierbare
Lösungen in Betracht, bevor Sie eine kundenspezifische Auslegung wählen.
• Bewerten Sie das Qualitätssystem Ihres potenziellen Lieferanten.
Soweit notwendig und sinnvoll, sollten Sie Ihre Second-Source-Strategie überprüfen.
Verfasser: Artesyn Embedded Technologies, Produktmanagement
Autor: Tom Tillman, Product Manager, Artesyn Embedded Technologies
Co-Autor: Michael Stolz, FORTEC Elektronik AG
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Zuverlässigkeit und Effizienz –
erstrangige Kriterien für die Auswahl
von Stromversorgungen
Das deutsche Stromversorgungsnetz ist eines der stabilsten und zuverlässigsten in ganz Europa – die Ausfallzeit pro Stromkunde und Jahr liegt unter
20 Minuten. Die Zuverlässigkeit und Stabilität der Stromversorgung ist für die gesamte Wirtschaft ein erstrangiger Standortfaktor. Wie eine Umfrage
des VDE ergeben hat, rangiert die Versorgungssicherheit gemeinsam mit der Energieeffizienz ganz oben in der Rangliste der Verbraucher-Prioritäten.
An diesen Kriterien muss sich die gesamte Lieferkette der Stromerzeugung, Verteilung und Umformung orientieren. Sie gelten damit auch für die
Stromversorgungsgeräte, gleich, ob diese in der Beleuchtung, in der Medizintechnik oder in industriellen Steuerungen zum Einsatz kommen.
Gerade an Steuerungsanlagen in der industriellen Produktion
werden besonders hohe Anforderungen gestellt. Denn, wie der
VDE ebenfalls konstatiert, können bereits Mini-Blackouts sensitive Industrieprozesse nachhaltig stören. Ein auch nur kurzzeitiger
Ausfall einer Stromversorgung ist ein No-Go für den Anwender
– sei der Verbraucher nun die Steuerung für ein Montageband in
der Autoindustrie oder für einen Reaktor in der Kunststoffchemie.
Die Zuverlässigkeit muss immer gewährleistet sein.
Dabei ist zu beachten, dass keine zwei Anwendungen exakt das
gleiche Anforderungsprofil aufweisen. Jede Anwendung ist an-
38
ders. Die Stromversorgung für, zum Beispiel, einen Computer-Tomographen sieht anders aus als diejenige für die Steuerung eines
Walzwerks. Das gilt nicht nur für elektrische Anforderungen wie
Eingangsspannung und -frequenz, Leistungsbereich oder die Anzahl und Spannungslagen der Ausgänge. Selbst bei identischen
elektrischen Daten kann das eine Gerät sich etwa aufgrund seines Formfaktors zum Einbau in einen Schaltschrank eignen, ein
anderes dagegen nicht. Je nach Zielanwendung sind bei der Entwicklung, beziehungsweise dem Einkauf der Stromversorgung
Faktoren wie Beständigkeit gegenüber Vibrationen, Temperaturschwankungen, elektromagnetischen Störfeldern oder Luftfeuch-
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Stromversorgung | energieeffizienz
EPS45- und EPS65-Serie: Ob offene oder geschlossene Bauweise –
Der Einsatz in industriellen Steuerungen verlangt Stromversorgungen eine besonders hohe Standfestigkeit ab.
Mit hohem Wirkungsgrad und ausgezeichnetem EMV-Verhalten ist
die Produktfamilie SDR ideal für den Einsatz in rauen Umgebungen
geeignet.
tigkeit zu berücksichtigen. Auch die Zertifizierungen, etwa hinsichtlich der Betriebssicherheit, unterscheiden sich erheblich von
Anwendung zu Anwendung. Anbieter wie Emtron müssen all diese Anforderungen kennen und wissen, wie sie im Interesse eines
breitgefächerten und qualitativ hochwertigen Angebotsspektrums
kundenorientiert umzusetzen sind.
binden oder zumindest reduzieren. Die zulässige Abstrahlung ist
unter anderem in der Norm EN 55022 geregelt, die Einstrahl- oder
Störfestigkeit unter anderem in der Norm EN 61000.
In jedem Fall stehen die genannten Kriterien Zuverlässigkeit und
Energieeffizienz im Mittelpunkt der Anforderungen. Die zur Sicherstellung dieser Eigenschaften erforderlichen Maßnahmen gehen oft Hand in Hand – ein hocheffizientes Stromversorgungsgerät erzeugt beispielsweise als „Abfallprodukt“ weniger Wärme
als eines mit einem niedrigeren Wirkungsgrad und ist damit inhärent auch zuverlässiger und langlebiger. Besondere Herausforderungen für die Stromversorgungsanlagen stellt der Einsatz in
Schaltschränken: Auf engem Raum teilen sich die AC/DC- oder
DC/DC-Wandler der Energieversorgung den Platz mit den von
ihnen gespeisten Geräten – SPS-Steuerungen, Board Computern,
Logikeinheiten, Schaltuhren, Relais und Schützen. Alle diese Verbraucher produzieren nicht nur selbst wiederum Wärme. Beim
Schalten unter Last erzeugen sie auch elektromagnetische Störungen und davon darf sich eine gute Stromversorgung nicht aus
dem Tritt bringen lassen.
Umgekehrt stehen gerade Schaltnetzteile im Ruf, ihr Umfeld mit
einem hochfrequenten Störnebel regelrecht zu verseuchen. Doch
der Entwickler kann dies mit konstruktiven Maßnahmen unter-
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Als Beispiel für zeitgemäße Stromversorgungen für den Industrieeinsatz können wir die Produktfamilie SDR von Mean Well
aus dem Vertrieb von Emtron betrachten. Diese Familie ist mit
ihrer Gehäuseform zur Hutschienenmontage für den Einsatz in
Schaltschränken vorgesehen und deckt ein Leistungsspektrum
von 75 bis 480 Watt ab. Um in schwierigen industriellen Umgebungen fehlerfrei ihre Leistung erbringen zu können, erfüllen
sie die anspruchsvollen Bestimmungen der Norm EN 61000-6-2.
Auch umgekehrt wird ein Schuh daraus – die eigenen Abstrahlungen sind äußerst gering. Die Geräte erfüllen eine ganze Reihe
von Normen und Bestimmungen, die solche Abstrahlungen regeln, etwa die EN 55022 B oder die EN 61000-3-2 und -3 – um nur
einige zu nennen. Die Verfasser dieser Normen haben aus gutem
Grund die Messlatte hoch gelegt, denn schließlich versteht es sich
von selbst, dass eine Stromversorgung die Betriebssicherheit der
nachgeschalteten Verbraucher nicht beeinträchtigen darf.
Um diese Ziele zu erreichen, treiben die Konstrukteure der Stromversorgungen einen beträchtlichen Aufwand. So sind die Geräte der SDR-Familie mit einer aktiven Leistungsfaktor-Korrektur
ausgestattet. Diese Maßnahme reduziert den Oberwellenanteil auf
den Zuleitungen und hält damit nicht nur die leitungsgebundenen Störungen im Zaum, sondern trägt auch dazu bei, die Ener-
39
Stromversorgung | energieeffizienz
Mehr Effizienz durch intelligentes Dimmen
Ein Teilmarkt der Stromversorgungstechnik steht gegenwärtig besonders stark im Mittelpunkt der Anwendernachfrage: Die Umstellung der Lichttechnik auf energieeffiziente LEDs erfordert auch eine Umstellung der Stromversorgung. Denn LEDs benötigen für
optimale Betriebsbedingungen keine konstante Spannung, sondern einen konstanten Strom. Das erfordert eine speziell angepasste
Schaltungstechnik. Zudem werden LEDs, anders als andere elektronische Verbraucher, in ihrer Leistung geregelt. Herkömmliche
Verfahren wie Phasenanschnittsteuerung sind nicht geeignet, das Optimum aus LEDs herauszuholen. Viel besser geht das mit
intelligenten Verfahren zur sanften Verschiebung des Arbeitspunkts oder mit Pulsweitenmodulation. Das alles lässt sich zudem mit
modernen Gebäudemanagement-Verfahren kombinieren. Dafür eignet sich etwa das Digital Adressable Lighting Interface (DALI).
Mit ihm zieht die Digitaltechnik in die Stromversorgung ein. Zukunftsorientierte Anwender sollten darauf achten, dass ihre Geräte
damit bestückt sind.
gieverluste zu begrenzen und den Wirkungsgrad hoch zu halten.
EMI-Filter und Abschirmungen tun ein Übriges, damit sich die
Schaltvorgänge im Inneren der Stromversorgung nicht als Stör­
impulse fortpflanzen können, weder auf den Zu- und Ableitungen noch über die Luft als elektromagnetische Wellen.
Damit ist aber erst ein Aspekt des Gesamtthemas „Zuverlässigkeit“ abgedeckt. Ein weiterer Aspekt ist die Ausfallsicherheit des
Geräts. Hier gilt als erstes Prinzip: Gerät kühl halten. Je höher die
Umgebungstemperatur, desto niedriger ist die Lebenserwartung
des Geräts - eine Faustregel besagt, dass eine Erhöhung der Temperatur um 10 Grad die Lebensdauer eines elektronischen Bauelements halbiert. Also ist als erste Maßnahme die Schaltungstechnik
so zu optimieren, dass der energetische Wirkungsgrad möglichst
hoch ist und damit möglichst wenig Wärme entsteht. Geräte aus
der SDR-Familie wie etwa das Modell SDR-240 erreichen Wirkungsgrade von deutlich mehr als 90 % und können damit als
Spitzenreiter in ihrer Klasse gelten.
Der Wirkungsgrad ist eine Frage ausgeklügelter Schaltungstechnik und der Verwendung hochwertiger Bauelemente - etwa von
modernen Schalttransistoren. Neben der Auswahl eines Geräts
mit hohem Wirkungsgrad können die Hersteller der Geräte noch
mit weiteren Maßnahmen dazu beitragen, dass sich ihre Kunden
an einer stabilen, langlebigen Spannungs- oder Stromversorgung
erfreuen können. Qualitätsbewusste Hersteller wie Mean Well liefern grundsätzlich nur Geräte aus, die zuvor einen „Burn-in“-Test
bestanden haben. Dabei ist es wesentlich, dass der Lieferant nicht
nur Stichproben durchführt, sondern sämtliche gefertigten Geräte
einem solchen Test unterzieht.
40
Auch die Kunden der Power Supplies können durchaus einiges
dazu beitragen, die Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit auf einem hohen Niveau zu halten. In der Regel werden ja gerade Geräte in Hutschienenbauweise in einem wie auch immer gearteten
Schaltschrank verbaut. Dabei sollten die Stromversorgungen so
weit entfernt von Stör- und Wärmequellen eingesetzt werden wie
möglich. Auch wenn es sich in der Praxis nicht überall realisieren
lässt, sollte der Konstrukteur des Schaltschranks beziehungsweise der Systemintegrator auf eine optimale Belüftung des Blechgehäuses achten; idealerweise sind aktive Lüfter eingebaut. Und
last but not least sollte der Anwender unbedingt das Temperatur-Derating seines Netzteils berücksichtigen. Das heißt, er sollte
bei hohen Temperaturen das Gerät nicht voll belasten oder dafür
Sorge tragen, dass der kritische Temperaturbereich gar nicht erst
erreicht wird. Wo dieser Bereich beginnt, ist dem Datenblatt des
Power Supply zu entnehmen.
Nicht alle Umgebungsparameter lassen sich ständig kontrollieren.
Auch wenn die elektrischen oder thermischen Arbeitsbedingungen für ein Stromversorgungsgerät dessen Komfortzone verlassen, darf das Gerät deswegen nicht gleich versagen. Spannungsspitzen am Eingang, Kurzschlüsse oder Überlast am Ausgang
oder Temperaturen außerhalb des zulässigen Bereichs sind zwar
nicht der Regelfall, lassen sich aber auch nicht immer vermeiden. Anwender sollten daher darauf achten, dass das Gerät ihrer
Wahl mit elektronischen Sicherungen gegen diese elektrische und
thermische Unbill gewappnet ist. Im Idealfall sorgt zudem eine
Auto-Recovery-Funktion dafür, dass die Geräte nach Beseitigung
der Störung selbsttätig wieder anlaufen, wie das bei vielen Stromversorgungen aus dem Hause Mean Well der Fall ist.
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Sparen mit
Stromversorgungen
TEXT: Stefan Bergstein Dipl.-Ing. (FH) FOTOS: Emtron electronic GmbH
Bei der Beschaffung von Stromversorgungen im industriellen
Umfeld steht die Wirtschaftlichkeit der Geräte im Mittelpunkt. Ins
Auge springt dem Einkäufer dabei zunächst der Preis der Geräte. Wirtschaftlichkeit bedeutet indessen mehr als nur ein Preis
in einem Katalog. Im Mittelpunkt der Betrachtungen sollte der
Wirkungsgrad des jeweiligen Systems stehen. Trotz seiner sicherlich zentralen Bedeutung ist der Wirkungsgrad jedoch nicht der
einzige relevante Aspekt bei der Auswahl.
Der Wirkungsgrad eines Stromversorgungsgeräts ist nur scheinbar eine eindimensionale Größe in einem Datenblatt, eingetragen
irgendwo zwischen Ausgangsspannung und Ausgangsnennleistung. Er definiert bekanntlich das Verhältnis von aufgenommener
zu abgegebener elektrischer Leistung und ist daher stets kleiner
als 100 Prozent. Um nahe an diese magische Marke heranzurücken, sind besondere konstruktive Maßnahmen erforderlich, eine
hohe Güte der verwendeten Bauteile ebenso wie eine ausgefeilte
Schaltungstechnik. Je näher sein Wirkungsgrad bei 100 Prozent
liegt, desto höher liegt in der Praxis auch der Preis für so ein
Gerät. Manche Einkäufer mögen sich deshalb versucht sehen,
sich mit einer mittelmäßigen Stromversorgung zu einem Discount-Preis zu begnügen. Doch eine solche Entscheidung kostet
langfristig und kurzfristig Geld – in aller Regel mehr als bei einer
solchen Beschaffungsentscheidung eingespart werden kann. Ein
Gerät mit einer Ausgangsleistung von 100 Watt und einem eher
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
durchschnittlichen Wirkungsgrad von 76 Prozent verursacht in
einem Jahr bei Dauerbetrieb und einem Energiepreis von 20 Eurocent je Kilowattstunde schon Mehrkosten von knapp 35 Euro
gegenüber einem Alternativmodell mit einer sehr guten Energieeffizienz von 90 Prozent. Wohlgemerkt, das sind nur die Mehrkosten für den Strom, den das Billiggerät nutzlos verheizt. Damit
hätte sich das höherwertige Gerät schon nach spätestens drei Jahren amortisiert.
Aber die Stromrechnung ist nicht der einzige Faktor, der in die
Kosten-Nutzen-Rechnung einer Stromversorgung eingehen sollte. Denn die Wärme, die eine schlechte Stromversorgung erzeugt,
muss nicht nur bezahlt, sondern auch wieder weggekühlt werden. Werden in einem Schaltschrank mehrere solcher suboptimalen Geräte eingesetzt – oft sind es ein Dutzend und mehr –, so
steigt die Temperatur in dem Blechkabinett steil an. Es müssen
also Maßnahmen getroffen werden, die Temperatur auf einem für
die elektronischen Schaltkreise verträglichen Level zu halten. Wir
erinnern uns an den Physikunterricht: Je 20 Grad Celsius Temperaturerhöhung bedeuten für elektronische Bauteile statistisch
eine Halbierung ihrer Lebenserwartung. In der Regel geschieht
das Herunterkühlen durch zusätzliche Lüfter, die entweder in die
Gehäuse der Stromversorgung eingebaut oder externe Kühl- und
Lüftungs-Geräte, die zusammen mit einer geeigneten Steuerung
41
Stromversorgung | energieeffizienz
Abb. 1: Mean Well Serie SDR, 75 bis 240 Watt
Abb. 2: Mean Well Serie SDR, 480 und 960 Watt
in den Schaltschrank als Ganzes eingebaut werden. Der Aufwand
dafür dürfte bereits einen guten Teil der Ersparnisse aufbrauchen,
die durch die Auswahl eines preiswerteren, aber nicht sonderlich
effizienten Stromversorgungsgerätes entstanden sind. Ganz abgesehen davon, dass diese Vorrichtungen nun ihrerseits ebenfalls
wieder elektrische Energie verbrauchen, die Stromrechnung zusätzlich belastet.
Und noch ein anderer Aspekt sollte bei der Beschaffung eines
Stromversorgungsgeräts in die Kosten-Nutzen-Rechnung eingehen: Der Wirkungsgrad hat auch einen Einfluss auf die Baugröße.
Ein Gerät, das sich im Betrieb stark erhitzt, kann nicht so kompakt
gebaut werden, wie eines, das weniger Wärme erzeugt. Zudem
beanspruchen die eingebauten aktiven oder passiven Kühlmaßnahmen (Kühlkörper beziehungsweise Lüfter) zusätzlichen Bauraum, je nach Ausführung sogar in erheblichem Umfang. Dieser
Zusammenhang findet seinen Niederschlag in der Leistungsdichte, gemessen in Watt je Liter Bauvolumen. Gute Geräte bieten eine
Leistungsdichte von deutlich mehr als 200 Watt je Liter.
Jahren einen festen Platz im Lieferprogramm von Emtron. In
einem unabhängigen Test erwies sich diese Gerätefamilie nicht
zuletzt deswegen als Testsieger, weil sie ihren ausgezeichneten
Wirkungsgrad nicht erst unter Volllast erreicht, sondern bereits
bei mittlerer Auslastung. Das ist wichtig, denn die wenigsten
Stromversorgungsgeräte werden ständig nahe an ihrem Lastlimit
betrieben – ein Umstand, der bei der Auswahl eines geeigneten
Netzteils Beachtung finden sollte. Um beim Emtron-Lieferspektrum zu bleiben: Die erwähnte Gerätefamilie SDR (Abb. 1 und
Abb. 2) bietet eine wesentlich höhere Energieeffizienz als die ansonsten ähnlich positionierte Baureihe DR (Abb. 3), nimmt im
Schaltschrank aber deutlich weniger Platz in Anspruch (Abb. 4).
Eine hocheffiziente Stromversorgung dagegen erzeugt weniger
Abwärme, der Aufwand für die Kühlung geht mit zunehmendem
Wirkungsgrad deutlich zurück. Das wiederum ermöglicht höhere
Packungsdichten im Schaltschrank. Bei einer Effizienz von 100
Prozent käme man vollständig ohne Kühlmaßnahmen aus. Ein
solcher Wirkungsgrad ist natürlich nur theoretisch denkbar –
aber die Entwickler arbeiten kontinuierlich daran.
Der Spezialdistributor Emtron electronic GmbH aus Nauheim ist
mit seinem Produktspektrum bereits da, wo andere erst noch hinwollen. So zeichnet sich beispielsweise das Gerät der Serie Mean
Well SDR-240 (Abb. 1) durch einen ausgezeichneten Wirkungsgrad von deutlich über 90 Prozent aus. Diese für den Einsatz unter den harten Umweltbedingungen industrieller Schaltschränke
konzipierten Hutschienen-Netzteile haben schon seit mehreren
42
In der Praxis geht der Trend also zu höheren Leistungsdichten,
etwa in Form höherer Ausgangsleistungen bei konstantem Volumen oder hin zu kleineren, schlankeren Bauformen als feststehende und in der Praxis bewährte Leistungspunkte. Zudem ist
Emtron bestrebt, gerade im Bereich der Stromversorgungen für
den Schaltschrankeinbau (DIN- oder Hutschienen-Netzteile) das
Netz der verfügbaren Modelle noch dichter zu knüpfen, sodass
Kunden leichter ein Modell finden, das genau auf ihren Bedarf
zugeschnitten ist. Auf der Leistungsskala wächst das Produktangebot nach oben, vor allem aber auch nach unten zu kleineren
Leistungen hin – ein Ergebnis der Entwicklung stromsparender
Schaltkreise und Mikroprozessoren für die Maschinensteuerungen, welche die Schaltschränke bevölkern.
Neben dem Wirkungsgrad sind natürlich noch einige andere
Parameter bei der Auswahl einer Stromversorgung zu beachten, etwa die Vibrationsfestigkeit oder die oberen und unteren
Schranken der Umgebungstemperatur. Dadurch kann durchaus
der Fall eintreten, dass der Einkäufer des Systemintegrators dann
doch auch einen Kompromiss gegenüber dem ansonsten die Aus-
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Abb. 3: Mean Well Serie DR, 75 bis 480 Watt
Abb. 4: Nicht nur strom-, sondern auch platzsparend:
Das SDR-480 im Vergleich zum Produkt aus der DR-Serie.
wahl dominierenden Wirkungsgrad eingehen muss. Industrielle
Anwendungen erfordern in aller Regel einen weiten Betriebstemperaturbereich, wobei am oberen Ende der zulässigen Skala in
der Regel ein mehr oder weniger ausgeprägtes Derating eintritt,
das heißt, dass eine Stromversorgung in diesem oberen Abschnitt
der Temperaturskala nicht mehr die volle Ausgangsleistung zur
Verfügung stellen kann.
Für spezielle Anwendungsbereiche kann es zudem vorkommen,
dass bestimmte Zertifizierungen vorgeschrieben sind. Auch hier
muss der Käufer hin und wieder Kompromisse bei der Auswahl
des geeigneten Stromversorgungsmodells eingehen. In aller Regel
ist die Ausstellung solcher Zertifikate durch die jeweiligen Institutionen aber nur eine Frage der Zeit; die Hersteller von Stromversorgungen sind selbst daran interessiert, Zertifizierungslücken
in ihrem Produktprogramm sukzessive zu schließen. Im Zweifelsfall sollten sich Kunden an ihren Distributor wenden, der gemeinsam mit ihnen eine tragfähige Lösung finden wird.
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Produkte im Überblick
LED-Treiber schont Umwelt und Geldbeutel
Speziell für kostensensitive Anwendungen in der allgemeinen Beleuchtungstechnik in der leistungsklasse 40 watt hat mean well die
lEd-Stromversorgungen der Baureihe plm-40 entwickelt. zielanwendungen sind alle Arten von lEd-innenbeleuchtungen einschließlich Bürobeleuchtung, gewerbliche Beleuchtungen und Effektbeleuchtungen.
mit sechs Varianten deckt diese produktfamilie den Bereich von 350 bis
1750 milliampere konstant-Ausgangsstrom ab.
die Geräte zeichnen sich allesamt durch einen leistungsfaktor von besser als 0,9 aus. Erreicht wird dies durch die Ausstattung mit einer wirk-
samen einstufigen pCF-Schaltung. mit einem exzellenten wirkungsgrad
von 88 prozent garantieren die Stromversorgungen einen sehr sorgsamen umgang mit der Ressource Energie. Auch die extrem niedrige
leerlauf-leistungsaufnahme von weniger als 0,5 prozent zeigt, dass die
Entwickler ihre hausaufgaben gemacht haben. damit und mit ihrer Einschwingzeit von weniger als einer halben Sekunde erfüllen die Geräte
der Familie plm-40 die Erp-Vorgaben (Energy-related product) der Eu
für Beleuchtungsgeräte.
Preisgünstige Stromversorgung
mit Sicherheits-Zulassungen
Artesyn Embedded Technologies bringt preisgünstige Stromversorgung
mit Sicherheits-zulassungen für industrie- und medizintechnik auf den
markt. mit dem lCm600Q stellt Artesyn ein 600-watt-power-Supply
vor, das die hohen Standards in Bezug auf Qualität und zuverlässigkeit
erfüllt. deutlich wird das an der mTBF (mean Time Between Failures)
von mehr als 500.000 Betriebsstunden unter normalen Betriebsbedingungen. Aufgrund umfangreicher zertifizierungen empfiehlt sich der
lCm600Q für den Einsatz in einem breiten Spektrum verschiedener Anwendungen von der industrieelektronik über die medizintechnik bis hin
zu digital Signage.
Flexibel einsetzbarer Board-Computer im
Pico-ITX-Format
mit dem SBC (Single-Board-Computer) des Typs miO-2261 bietet die
Fortec Elektronik AG ihren kunden jetzt einen voll ausgestatteten Embedded-Computer im pico-iTX-Format an, den Advantech auf Basis der
dual-Core-prozessoren intel® Atom™ n2600 (Taktrate: 1,6 Ghz) beziehungsweise n2800 (1,86 Ghz) mit hnm10-Chipset und bis zu 4 GByte
ddR3-RAm entwickelt hat.
die Abmessungen des komplett bestückten low-power-Boards betragen gerade einmal 100 mm x 72 mm, was den dimensionen einer
44
2,5-zoll-Festplatte entspricht. Trotz des kleinen Formfaktors verfügt
miO-2261 per miOe-interface über mehrere flexible i/O-Erweiterungen und Schnittstellen, sodass die Anwender den Computer flexibel an
ihre Bedürfnisse anpassen können. damit eignet sich dieser kleinstformat-Computer bestens für Anwendungen in den Bereichen medizinund industrieelektronik, für tragbare Embedded-Geräte, kleine mmis
(mensch-maschine-Schnittstellen) sowie für die intelligente heim- und
Gebäudeautomatisierung.
distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Anzeige
ECOMAL Europe GmbH
2014 Ein Jahr
im Zeichen des
Wandels
Mit mehr als 40 Jahren Marktpräsenz im Bereich der passiven Bauelemente und diskreten Halbleiter gehört die ECOMAL Europe GmbH zu den
etablierten Elektronikdistributoren im europäischen Markt. Geschäftsführer Martin Behlke berichtet nachfolgend, warum 2014 ein besonderes und
wegweisendes Jahr in der Firmengeschichte sein wird.
Herr Behlke, im Vergleich zur
letztjährigen Ausgabe fällt sofort die
Namensänderung in ECOMAL Europe
GmbH auf. Wie kam es dazu?
ECOMAL war und ist ein starker Player im deutschen Distributionsmarkt. In
den letzten Jahren hat allerdings das
europäische Auslandsgeschäft mehr
und mehr an Bedeutung gewonnen.
Deshalb haben wir in Schweden und in
Spanien zwei neue Landesgesellschaften eröffnet. Es war einfach an der Zeit,
diesen Wandel hin zum europaweit
vertretenen Distributionspartner auch
im Firmennamen widerzuspiegeln.
ECOMAL gehört zu den
traditionsreichen Unternehmen im
europäischen Distributionsmarkt. Was
bedeutet Nachhaltigkeit für Sie?
ECOMAL ist in erster Linie ein solider
Mittelständler mit sehr festen, regionalen Wurzeln. Nachhaltigkeit bedeutet für uns, natürlich unseren Kunden
und Lieferanten ein verlässlicher Partner zu sein, weshalb langfristige und
kontinuierliche Geschäftsbeziehungen
einen sehr hohen Stellenwert besitzen.
Des Weiteren legen wir großen Wert
auf nachhaltiges Wirtschaften, unseren ökologischen Fingerabdruck sozusagen. So haben wir beispielsweise
im Zuge des Neubaus unseres Logistikzentrums die gesamte Innen- und
Außenbeleuchtung konsequent auf
LED-Technologie umgestellt und un-
terziehen uns dieses Jahr der Zertifizierung nach ISO-14001. Das alles wäre
ohne unsere engagierte Belegschaft
undenkbar, weshalb Nachhaltigkeit für
uns auch bedeutet, unseren Mitarbeitern langfristig einen sicheren Arbeitsplatz zu erhalten.
Das klingt nach einem langfristig
orientierten Geschäftsansatz. Wie
verträgt sich das mit dem schnelllebigen
Distributionsgeschäft?
Unsere Philosophie ist ein mehrjähriges,
wachstumsorientiertes Geschäftskonzept, denn nur ein solides Wachstum
ermöglicht den langfristigen Erfolg der
ECOMAL. Hierbei sind Kernkomponenten unsere Stärken in der technischen
wie in der logistischen Beratung und
Unterstützung unserer Kunden. Unser
mittlerweile sechsköpfiges FAE-Team
praktiziert mit großem Erfolg sowohl
technische Grundlagen-Workshops als
auch gezielte Applikationsberatung
beim Kunden. Unser Ziel ist hierbei,
unsere Kunden hinsichtlich neuester
technischer Entwicklungen, aber insbesondere auch in Bezug auf ein kostenoptimiertes Design hin, zu beraten.
Logistik auf der anderen Seite beschränkt sich für uns nicht auf die
termingerechte Belieferung. Unsere
logistische Beratung beginnt beim effizienten Bestellprozess und endet mit
Optimierungsvorschlägen der Waren­
eingangsprozesse unserer Kunden.
Besonders wichtig ist hierbei eine vorausschauende Warendisposition in
Zusammenarbeit mit dem Kunden. So
gelingt es uns beispielsweise, im Zusammenspiel verschiedener Abteilungen unsere Kunden sicher und ohne
größere Probleme durch immer wieder
auftretende Allokationsphasen zu manövrieren. Für uns bedeutet gute Logistikdienstleistung, dem Kunden zum
richtigen Zeitpunkt genau die Ware zur
Verfügung zu stellen, die er braucht.
Was bedeutet Wandel für ECOMAL?
Langfristiger Erfolg heißt immer auch
Erkennen und gezieltes Verbessern der
eigenen Schwächen. So haben wir beispielsweise zum Jahresbeginn 2014 mit
der Abteilung Line Management eine
neue Schnittstelle zu unseren Lieferanten hin aufgebaut und haben in diesem
Zusammenhang auch das Produktangebot für unsere Kunden erheblich erweitert. Wir verstehen uns aber weiterhin
als Spezialist, der mit einer fundierten
technischen Beratung unseren Kunden
auch ein möglichst breites Produktspektrum anbietet. Diesbezüglich stehen wir
erst am Anfang eines mehrjährigen
Prozesses, wobei sich unsere langjährigen Kunden auf eine Reihe positiver
Neuerungen freuen können.
Die bisherige Resonanz am Markt bestärkt uns darin, dass wir uns auf dem
richtigen Weg befinden.
Kataloge + Websites
Ecomal Linecard in deutscher oder englischer Sprache
mit mehr als 40 Jahren marktpräsenz gehört die ECOmAl Europe Gmbh zu den
etablierten Elektronikdistributoren im europäischen markt. Eine sechseitige linecard
gibt einen ersten überblick über das gesamte produktspektrums, ob diskrete
halbleiter, passive und elektromechanische Bauelemente oder Sensoren. Eine linecard
in deutscher oder englischer Sprache gibt einen ersten überblick.
Ecomal Europe GmbH | Wilhelm-Schauenburg-Straße 7 | 79199 Kirchzarten
Telefon (07661) 395-0 | Fax (07661) 395-35
info@ecomal.com | www.ecomal.com
Zwei auf einen Streich – Stromversorgungen für alle Einsatzbereiche
Emtron stellt zur Electronica die druckfrischen neuen Stromversorgungs-kataloge
des herstellers meanwell vor. Sozusagen auf einen Streich erhalten Sie sowohl den
komplettkatalog für Stromversorgungen aller Art, als auch den neuen extra katalog
für Stromversorgungen im lEd-Bereich. Bei diesem komplettangebot des herstellers
meanwell bleibt kein wunsch offen. der mit über 100 Seiten äußerst umfangreiche
Stromversorgungskatalog zeigt alle produktbereiche im detail. Auf Grund der
rasanten Entwicklung wurden alle Stromversorgungen für den lEd-Einsatz in einem
eigenen katalog dargestellt.
Jetzt gleich
anfordern!
Stromversorgungen von EmTROn gibt es nicht nur für die üblichen Einsatzgebiete,
sondern ganz besonders auch für den Einsatz in rauer industrieumgebung und auch
für die medizinischen Anforderungen. wer darüber hinaus noch Fragen hat, kann sich
an die anwendungstechnische Beratung von Emtron wenden! da wird ihnen geholfen,
denn die Spezialisten beraten Sie besonders bei individuellen Anpassungen… und so
etwas findet man eben in keinem katalog. die kataloge kommen kostenfrei ins haus.
Emtron electronic GmbH | Rudolf-Diesel-Straße 14 | 64569 Nauheim
Telefon: 06152 6309-0 | Telefax: 06152 6309-55
info@emtron.de | www.emtron.de
Alles im „Durchfluss“ – Strömungstechnik im Überblick
das komplette programm ist farblich gegliedert und in 14 Gruppen geordnet:
Strömungswächter und Strömungsanzeiger mit Schauglas, in Vollmetallausführung,
für Öle viskositätskompensiert und in kunststoffausführung, durchflusssensoren mit
Flügelrad bzw. Turbine, paddelströmungswächter, Stauklappen-durchflussmesser,
volumetrische, magnetisch-induktive und ultraschall-durchflussmesser sowie
kalorimetrische Strömungsschalter. Filter, Schmutzfänger, durchflussbegrenzer,
elektronisches und mechanisches zubehör ergänzen das portfolio.
Meister Strömungstechnik GmbH | Im Gewerbegebiet 2 | 63831 Wiesen
Telefon: 06096-9720-0 | Fax: 06096-9720-30
vertrieb@meister-flow.com | www.meister-flow.com
46
distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Passive Bauelemente, Elektromechanik und Spezialitäten im Fokus
die Blume Elektronik distribution Gmbh mit Sitz in Bad Salzdetfurth hat sich auf
passive Bauelemente (kondensatoren, induktivitäten und widerstände), lTCCs, SAwduplexer und -Filter, Elektromechanik (Schalter, Steckverbinder), aber auch aktive
Bauelemente wie powermanagement- und interface-Bauteile spezialisiert und bietet
auch produkte für das löten dieser komponenten an.
Blume Elektronik Distribution GmbH | TecCenter 1 | 31162 Bad Salzdetfurth
Telefon (05063) 2712-0 | Fax (05063) 2712-12
info@blume-elektronik.de | www.blume-elektronik.de
25-jähriges Produkt-know-how
die wdi AG ist ein qualifiziertes distributionsunternehmen für hochwertige
elektronische Bauelemente und Systeme für die industrie. wir sind erfolgreich
als distributor und Repräsentant zahlreicher internationaler hersteller tätig,
wobei sich das unternehmen besonders auf passive, elektromechanische sowie
frequenzbestimmende Bauelemente spezialisiert hat. wir bieten unseren kunden eine
markt- und innovationsorientierte distribution, qualifiziertes Beratungs-know-how
sowie den direkten zugang zu Technik und Entwicklung der von uns repräsentierten
hersteller.
WDI AG | Industriestraße 25a | 22880 Wedel
Telefon: (04103) 1800-0 | Fax: (04103) 1800-200
info@wdi.ag | www.wdi.ag
Wertedenken für den gemeinsamen Erfolg
die meister Strömungstechnik ist produzierendes unternehmen und dienstleister
in einem. unser erklärtes ziel ist es, alle unsere leistungen zur vollen zufriedenheit
unserer kunden einzubringen. hierfür analysieren wir den individuellen Bedarf
zusammen mit unseren kunden und verstehen uns als partner, für den es darum
geht, durch persönliche Einflussnahme ein Optimum an performance zu erreichen. So
können kundenwünsche schnell und zuverlässig durch unsere moderne CnC-Fertigung
realisiert werden. darüber hinaus tragen innovative neu- und weiterentwicklungen
dazu bei, die Grundlage für dauerhafte kundenzufriedenheit zu garantieren.
mit dem FlOwpROFi® findet der Anwender die für seine Anforderungen passenden
durchflussmesser. das Onlinetool führt in nur sieben Schritten zum gewünschten
produkt.
Meister Strömungstechnik GmbH | Im Gewerbegebiet 2 | 63831 Wiesen
Telefon: 06096-9720-0 | Fax: 06096-9720-30
vertrieb@meister-flow.com | www.meister-flow.com | www.flowprofi.com
Wir setzen Maßstäbe im Preis-Leistungsverhältnis
Ein breites produktspektrum ermöglicht lösungen aus einer hand! Als
Stromversorgungs-distributor setzt Emtron auf Qualität und individualität im markt
der Stromversorgungen. das produktspektrum reicht von hutschienen-netzgeräten
für den industriellen Einsatz über Open-Frame-lösungen und module für die
medizintechnik bis zu einer Vielzahl von Stromversorgungslösungen für die lEdBeleuchtungstechnik.
Emtron electronic GmbH | Rudolf-Diesel-Straße 14 | 64569 Nauheim
Telefon: 06152 6309-0 | Telefax: 06152 6309-55
info@emtron.de | www.emtron.de
distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
47
Fortec AG weitet
Touchpanel-Angebot aus
Der Elektronik-Spezialdistributor Fortec
AG kann sein Lieferspektrum künftig
durch eine Kooperation mit dem Hersteller RockTouch deutlich ausweiten.
RockTouch ist auf die Entwicklung und
FOX XpressO-ULTRA
setzt neue Maßstäbe
Der US-amerikanische Hersteller FOX
Electronics (an IDT Company) bringt neu
entwickelte SMD-Oszillatoren der XpressO-ULTRA-Serie auf den Markt.
Fertigung von PCAp-Fronten nach industriellen Anforderungen spezialisiert.
Diese Technik erlaubt die Implementierung innovativer Benutzerführungen
mit Multi-Finger-Gesten, wie sie etwa
von Smartphones und Tablet-Computern bekannt sind. RockTouch bietet ein
durchgängiges Konzept an Standardfronten mit Controller-Lösung auf Basis
der Chip-on-Film-Technologie an. Die
Position des Verbindungskabels liegt
dabei durchgängig an der selben Stelle.
Anwender profitieren davon durch eine
Vereinfachung ihrer Kabelkonfektionen
und Controllerboards. Zur Auswahl stehen die verbreiteten Schnittstellentypen
USB, I2C und RS-232. Bei den Stan-
dard-Frontscheiben stehen zwei verschiedene Stärken in 3 mm und 6 mm
zur Verfügung mit wahlweise schwarzer
oder weißer Passepartout-Bedruckung.
Weitere Glasstärken ab 1,1 mm sind projektbasierend realisierbar, ebenso können Anpassungen an Shape und Bedruckung vorgenommen werden. Die höheren Glasstärken erlauben dabei vor allem
die Implementierung vandalismusgeschützter Bildschirme ohne Abstriche bei
Genauigkeit und Komfort der Benutzeroberfläche –eine Anforderung, die etwa
bei Informationskiosken für den Einsatz
im öffentlichen Raum von Bedeutung ist.
Die XpressO-ULTRA-Serie ist ab sofort
erhältlich und eine Weiterentwicklung
der äußerst erfolgreichen XpressO-Serie.
Mit Phasen-Jitter-Werten von lediglich
100 fs (typisch) ist dieser nach Kundenanforderung frei konfigurierbare Oszillator konkurrenzlos im Markt. Die auf jede
gewünschte Frequenz programmierbaren
Schwingquarz-Oszillatoren eignen sich
ideal für den Einsatz in SONET, Ethernet,
Storage Area Networks (SAN), drahtlosen
Breitband-Kommunikationssystemen sowie FPGA-Anwendungen und
sind optimal einsetzbar bei Applikationen mit höchsten Anforderungen in industriellen Einsatzgebieten.
Erhältlich ist die neue XpressO-Ultra-Serie in den SMD-Bauformen 5,0 x 7,0
mm sowie 5,0 x 3,2 mm. Gewählt werden kann zwischen Ausgangssignalen
HCMOS (0,016 MHz ~ 200 MHz), LVDS
(0,016 MHz ~ 1500 MHz), LVPECL (0,016
MHz ~ 670 MHz) sowie den Versorgungsspannungen 1,8 V, 2,5 V und 3,3
V. Angeboten werden Frequenzstabilitäten bis zu ±25 ppm im industriellen Arbeitstemperaturbereich (-40 bis +85 °C)
bzw. bis zu ±20 ppm im kommerziellen
Arbeitstemperaturbereich (-20 ~ +70 °C).
Die Lieferzeit beträgt nur wenige Tage
(Vertrieb: WDI AG).
FORTEC Elektronik AG | www.fortecag.de
WDI AG | www.wdi.ag
UNSERE LÖSUNG
IHR PROBLEM
• Hohe Umwelt- und
EMV-Anforderungen
• Schwierige Einbausituation
• Kundenspezifische
Eigenschaften
• Kein Standard passt
Wir entwickeln und fertigen für Sie die perfekte
Stromversorgung, ohne Kompromisse:
• 100% passend
• Zuverlässig
• Innovativ
• Hohe Leistungsdichte
• Schnelle Umsetzung
• Preisoptimiert
Mehr Infos unter:
www.autronic.de/custom
Stellenanzeigen
Für unseren Produktbereich Power
suchen wir:
Key Account Manager(in) im Außendienst
für den Bereich Hessen/Baden-Württemberg
Key Account Manager(in) im Außendienst
für den Bereich Nordrhein-Westfalen/Rheinland-Pfalz
Fortec Elektronik AG als dynamisch wachsendes unternehmen in zukunftsmärkten ist
immer interessiert an kompetenten, einsatzbereiten mitarbeitern für alle Bereiche.
wenn Sie also zur zeit kein für Sie passendes Stellenangebot bei uns finden, so
zögern Sie nicht, eine initiativbewerbung zu starten. Ganz bequem über unsere website
www.fortecag.de oder einfach den QR-Code scannen und das Formular ausfüllen!
Vielleicht dürfen wir Sie schon bald als neue kollegen begrüßen!
distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
49
Starke Grafikleistung bei kompaktem Formfaktor
Für Aufgaben, die besondere Ansprüche an die Grafikleistung
bei gleichzeitig minimalem Platzbedarf stellen, hat Fortec die
Rechnerplatine MIO-2270 des Herstellers Advantech ins Programm genommen.
Bestückt mit einem Prozessor-SOC des Typs GX-415GA aus
AMDs neuester G-Serie mit vier Prozessorkernen, bietet der
Rechner im Pico-ITX-Format eine exzellente Grafikperformance.
Die vier mit 1,5 GHz getakteten Prozessorkerne des GX-415GA
greifen auf einen gemeinsam genutzten, 2 MB großen L2-Cache
zu. Für zügiges Arbeiten sorgt der bis zu 8 GB große Arbeitsspeicher in DDR3- bzw. DDR3L-Technik mit 1600 MHz. Die
Grafik-Engine unterstützt DirectX 11.1 mit UVD4.2, Open GL4.1,
und Open CL 1.2 und ermöglicht damit 2D- und 3D-Grafikbeschleunigung, H.264-Video-Beschleunigung und vieles mehr. Sie
ist in der Lage, gleichzeitig zwei hochauflösende unabhängige
Displays anzusteuern (VGA + LVDS oder HDMI + LVDS).
Für die Kommunikation mit der Außenwelt ist der MIO-2270 mit
einer umfassenden Palette gängiger Schnittstellen bestückt – unter anderem Ethernet mit 10/100/100 Mbit/s, 2 x COM, SATA, 2
x USB2.0, USB3.0, und mSATA.
Das Board wurde gemäß Advantechs Multiple I/O Extension
(MIOe) ausgelegt und bietet damit flexible Erweiterungen für
eigene Hardware. Dieser Ansatz erlaubt es, den Entwicklungsaufwand für Zusatzboards im Vergleich zu dem verbreiteten
COM-Layout deutlich zu reduzieren. Das Board erfordert nur
eine einzelne Versorgungsspannung von 12 Volt – auch das
verringert den Aufwand für die Systemintegration. Ein optionaler Heatspreader hält den Rechner auch bei Volllast länger kühl.
Das Rechnerboard ist für industrielle Anwendungen vorgesehen
und demensprechend Bestandteil von Fortecs Langzeitverfügbarkeitsprogramm.
www.fortecag.de
50
DC/DC-Wandler für raue Umgebung –
Hohe Ansprüche zum Serienpreis
Autronic hat den 19“-Wandler AC150-4DB für compactPCI nach
der EN 50155 entwickelt und erfüllt mit diesem 100-W-Wandler
die bahnspezifischen Anforderungen an Surge, Burst und ESD
ohne zusätzliche Komponenten. Er ist in zwei Eingangsspannungsbereichen erhältlich: 14,4 V= bis 36 V= und 66 V= bis 154
V=. Die Ausgangsgleichspannungen am Vierfach-Ausgang sind
3,3 V, 5 V sowie +12 V und -12 V.
Der Wandler verfügt über eine große Anzahl von besonderen
Merkmalen:
• Einschaltstrombegrenzung
• aktiver Verpolungsschutz
• Überspannung- und Übertemperaturschutz
• LED zur Statusüberwachung
• 10 ms Netzausfallüberbrückung und
• Supply Fail Signal
• Derating Signal
Damit eignet er sich besonders für den Einsatz in rauer Umgebung, z.B. im Transportwesen.
In der compactPCI-Stromversorgung kommt das sehr flach bauende 150-W-Wandlermodul ACR150 von Autronic zum Einsatz.
Es ist in einer hochwertigen Leiterplattentechnologie auf Aluminiumsubstrat mit hoher Leistungsdichte aufgebaut und erzielt
einen hohen Wirkungsgrad >80 %. Neben dem Aluminiumsubstrat sorgt ein zusätzlicher Verguss für eine gute Wärmespreizung.
Der Umgebungstemperaturbereich geht von -40 °C bis +85 °C.
www.fortecag.de
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Komponenten
2,5" Pico-ITXTM Board mit AMDTM eKabini
(GX-415, QC 1.5 GHz) CPU
Entwicklungen
Artesyn LPS360-M-Serie
• konfektionsgekühlt 240 Watt,
• zwangsgekühlt 360 Watt Gesamtleistung
• Ausgangsspannungen: 12, 15, 24, 48 Volt
zusätzlich 12V AUX und 5 V Standby-Ausgang
• hoher Wirkungsgrad bis 92 %
• Standard Industrie Footprint 3 x 5“
• als Open Frame oder mit Gehäuse lieferbar
• Remote Sense für Hauptausgang
• Überspannungs- und Überstromschutz
• medizinische und industrielle Sicherheitszulassungen
für Installationen nach Class I und Class II einsetzbar
Carrier-Board für den
SMARCTM Modul Standard
aus der Fortec Entwicklung
Systeme
Standard & Kundenspezifisch
Artesyn ERM-50/75-Wandler
• 50/75 Watt Gesamtleistung
• Eingangs-Spannungsbereich 43-101V DC / 66-160V DC
•1 Ausgang: 5, 12, 15, 24 Volt
• Wirkungsgrad bis 92%
• Temperaturbereich von -40 bis +85°C
• Schock- und vibrationsgeprüft nach EN61373
• Zulassungen: EN60950-1; EN50155; EN50121-3-2
distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
EMBEDDED PCs
DISPLAYS
POWER SUPPLIES
51
www.fortecag.de
info@fortecag.de
Verzeichnis/Impressum
Inserenten
FORTEC Volle PowerU2
Blume Elektronik Distribution GmbH
FORTEC Elektronik AG
8
12, 43, 51
WDI AG
22, 23
COSEL EUROPE GmbH
37
ECOMAL Europe GmbH
45
SEPA EUROPE GmbH
14
Autronic Steuer- und Regeltechnik GmbH 48
NIDEC COPAL ELECTRONICS
13
pth-mediaberatung GmbH U3
16, 19
Emtron electronic GmbHU4
Artesyn Embedded Technologies
Unternehmen
Emtron electronic GmbH
Artesyn Embedded Technologies
Autronic Steuer- und Regeltechnik GmbH
WDI AG
Altrac AG
SEPA Europe GmbH
Impressum
www.distributionundtechnik.de
ISSN 2363-5517 | 1. Jahrgang 2014
Redaktion
Idee, Realisation und v.i.S.d.P.:
pth-mediaberatung GmbH
Friedrich-Bergius-Ring 20
97076 Würzburg
www.mediaberatung.de
pth10@mediaberatung.de
Abbonnement-, Leserservice;
Redaktion und Anzeigen
pth-mediaberatung GmbH
Friedrich-Bergius-Ring 20
97076 Würzburg
Tel: 0931/32 93 0 - 19
Fax: 0931/32 93 0 - 16
kl@mediaberatung.de
Erscheinungsweise: zweimal jährlich
Einzelbezugspreis: 6,00 Euro
Verlag
Spurbuchverlag
96148 Baunach
www.spurbuch.de
Datenschutz
Ihre Angaben werden von uns für die Vertrags­
abwicklung und für interne Marktforschung
gespeichert, verarbeitet und genutzt, um von uns
und per Post von unseren Kooperationspartnern
über Produkte und Dienstleistungen informiert
zu werden. Wenn Sie dies nicht mehr wünschen
können Sie dem jederzeit mit Wirkung für
die Zukunft unter kl@mediaberatung.de
widersprechen.
Rechtlicher Hinweis
© pth-mediaberatung GmbH.
Alle Rechte vorbehalten.
Erfüllungsort und Gerichtsstand: Würzburg.
Eine Haftung für die Richtigkeit der
Veröffentlichung kann trotz sorgfältiger
Prüfung durch die Redaktion vom Verleger und
Herausgeber nicht übernommen werden. Die
Zeitschriften, alle in ihr enthaltenen Beiträge und
Abbildungen, sind urheberrechtlich geschützt.
Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen
des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung
des Verlages unzulässig und strafbar. Dies gilt
insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen,
Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und
Bearbeitung in elektronischen Systemen.
Mit der Annahme des Manuskripts und seiner
Veröffentlichung in dieser Zeitschrift geht das
52
umfassende, ausschließliche, räumlich, zeitlich
und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht
auf den Verlag über. Dies umfasst insbesondere
das Printmediarecht zur Veröffentlichung in
Printmedien aller Art sowie entsprechender
Vervielfältigung und Verbreitung, das Recht zur
Bearbeitung, Umgestaltung und Übersetzung, das
Recht zur Nutzung für eigene Werbezwecke, das
Recht zur elektronischen/digitalen Verwertung, z. B.
Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen
Systemen, zur Veröffentlichung in Datennetzen
sowie Datenträger jedweder Art, wie z. B. die
Darstellung im Rahmen von lnternet- und
Online-Dienstleistungen, CD-ROM, CD und DVD
und der Datenbanknutzung und das Recht, die
vorgenannten Nutzungsrechte auf Dritte zu
übertragen d.h. Nachdruckrechte einzuräumen.
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen,
Handelsnamen, Warenbezeichnungen und
dergleichen in dieser Zeitschrift berechtigt
auch ohne besondere Kennzeichnung nicht
zur Annahme, dass solche Namen im Sinne der
Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung
als frei zu betrachten wären und daher von
jedermann benutzt werden dürfen. Für unverlangt
eingesandte Manuskripte wird keine Haftung
übernommen. Mit Namen oder Zeichen des
Verfassers gekennzeichnete Beiträge stellen nicht
unbedingt die Meinung der Redaktion dar. Es
gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen für
Autorenbeiträge.
Distribution & Technik | 1. Ausgabe 2014
Halle B6 255
www.emtron.de
Wir
aus:
stellen
München, 11. – 14.11.2014
Halle B2 Stand 337
SPS IPC Drives
Nürnberg, 25. – 27.11.2014
Die Profis unter
den Netzteilen
Gewinnen Sie mit
EmtroN!
EmtroN
N!
Machen Sie mit –
teilnahmeschluss
ist der 31.12.2014.
und das ist für Sie drin:
1. Preis:
iPhone 6 mit 16 GB
Halle 4 Stand 282
Hier
geht‘s zur
Teilnahme:
2. und 3. Preis:
Geschenkkarton von J. Oppmann
mit Silvaner Brut (0,75l-Flasche)
und zwei Sektgläsern
Keine Teilnahme für EMTRON-Mitarbeiter und deren Angehörige. Der Rechtsweg ist ausgeschlossen.
Document
Kategorie
Kunst und Fotos
Seitenansichten
57
Dateigröße
7 027 KB
Tags
1/--Seiten
melden