Dinos vom Aussterben bedroht
Bild 2: Bei den neuen Schaltnetzteilen von Daitron liegt die Restwelligkeit auf dem Niveau von linear geregelten Netzteilen (Quelle:
Alle Transformatornetzteile, ob geregelt oder ungeregelt, haben eines gemeinsam – eine stattliche Größe und ein hohes Gewicht. Genau wie viele Dinosaurier, denen beides letztlich zum Verhängnis wurde. Soweit ist es bei den Linearnetzteilen noch nicht, aber ihre Spezies ist ebenfalls vom Aussterben bedroht. Denn die neue Generation der Ultra-Low-Noise-Schaltnetzteile, wie die von Daitron [1], ist nicht nur um ein Vielfaches leichter und kleiner (sie benötigen bis zu dreimal weniger Platz und bringen bis zu fünfmal weniger Gewicht auf die Waage), sondern vereinen die Vorteile von primär getakteten Netzteilen mit denen der längsgeregelten Systeme.
Der geringe Störpegel – häufig als „Ripple & Noise“ bezeichnet – liegt bei diesen Netzteilen bei <10 mVss und verursacht bei sensiblen Applikationen keine oder nur geringe Störungen der Nutzsignale. Für eben diese stellten die bisher angebotenen Standard-Schaltnetzteile keine Alternative dar, da bei ihnen der Störpegelwert je nach Ausgangsspannung meist zwischen 100 mVss und 200 mVss liegt.
Beispiele für solche Anwendungsfälle:
- Verstärkung Messsignal:
Sensoren einer Messeinrichtung werden mit DC-Spannung versorgt. Das Messsignal muss für die Auswertung verstärkt werden. Dabei werden ungewollt auch Störungen der Spannungsversorgung verstärkt, die anschließend – und teilweise aufwendig – herausgefiltert werden müssen. - Systeme mit gemeinsamen Versorgungsleitungen:
Systemkomponenten sitzen weit entfernt von Netzteilen und Messeinrichtungen, sodass DC-Leitungen und Datenkabel gemeinsam über eine Strecke geführt werden. Hierbei kann es zum sogenannten Übersprechen kommen, das heißt, ungewollt werden Störungen der Versorgungsleitung in die Messleitung eingekoppelt. - Bildgebende Systeme in der Röntgentechnik:
Hier kommen Flachbilddetektoren zum Einsatz, die eine äußerst störungsfreie DC-Spannung benötigen. So wird sichergestellt, dass die Aufnahme nicht durch Störungen „verrauscht“ wird.
In all diesen Fällen galten bisher lineargeregelte Spannungsversorgungen als gesetzt. Und doch verlieren sie hier derzeit an Boden. Dazu Denny Vogel, Experte für Stromversorgungen und Leistungssteller bei der Systemtechnik Leber GmbH [2]: „Mittlerweile gibt es Schaltnetzteile, wie die von Daitron, bei denen die Restwelligkeit auf dem Niveau der linear geregelten Netzteile liegt (Bild 2). Damit spricht technologisch in vielen Fällen nichts mehr dagegen, diese Schaltnetzteile auch in sensible Mess-, Prüf- und Laborgeräte zu integrieren. Genauso wie in Audioprodukte, bildgebende Systeme oder Mikroskopie“. Die Vorteile der neuen Schaltnetzteile liegen auf der Hand:
- rauscharm: Ripple-&-Noise-Werte <10 mVss,
- international sofort einsatzbereit: Weitbereichseingang von 85 V AC bis 264 V AC – keine Anpassung an lokal variierende Eingangsspannungen (115 V AC bzw. 230 V AC) nötig,
- vielseitig: Netzteile in Leistungsklassen von 50 W bis 300 W,
- konvektionsgekühlt,
- Betriebstemperaturbereich von –10 °C bis 60 °C,
Remote-Sense- und Remote-Control-Ein- und -Ausgänge, - leichter und kleiner: Gewicht um Faktor 5, das Volumen um Faktor 3 geringer als das eines vergleichbaren Linearnetzteils (Vergleichsbasis: 50-W-Klasse) und
- geringe Temperaturentwicklung: Der Wirkungsgrad liegt je nach Ausgangsleistung und Ausgangsspannung bei 82 % bis 90 % (Linearnetzteil: 60 %).
Gerade Letzteres ermöglicht in Verbindung mit dem geringeren Platzbedarf (Bild 3) neue Designkonzepte.