Während Stromversorgungen für die Hutschiene zumeist in einem Schaltschrank eingebaut werden, in dem sie elektronische Module mit Strom versorgen, gibt es zahlreiche elektronische Geräte, die ihre eigene Stromversorgung erhalten. Mit dieser privaten Stromversorgung wird der Einsatz unabhängig von räumlichen Standorten ermöglicht, und der Austausch mit defekten oder neuen Geräten geschieht, ohne dass man sich um eine Anpassung der benötigten Spannungen kümmern muss. Neben einer Vielzahl von elektronischen Geräten sind etwa Industrie-PCs, Panel-PCs oder Workstations mit einer eigenen Stromversorgung ausgestattet. Dabei kommen häufig Stromversorgungen mit einem eigenen Gehäuse zum Einsatz. Das Gehäuse bietet neben der mechanischen Stabilität die Schutz vor dem Eindringen von größeren Fremdkörpern, vor Kurzschlüssen durch Montagewerkzeuge sowie in unterschiedlichem Ausmaß vor EMV-Einflüssen. Darüber hinaus wird die Montage eines Lüfters zur Wärmeabfuhr erleichtert.
Dauerbrenner Entwärmung
Der Wunsch vieler Anwender besteht häufig in einer möglichst kleinen Baugröße der Stromversorgung. Die damit einhergehende erhöhte Leistungsdichte bewirkt trotz hohem Wirkungsgrad eine Restabwärme, die abgeführt werden muss, um Schäden durch Überhitzung zu vermeiden. Dies lässt sich durch Konvektion oder durch Luft- bzw. Flüssigkeitskühlung erreichen. Durch geeignete bauliche Maßnahmen kann z.B. die Wärme direkt über Gehäusewände an die Umgebung abgestrahlt werden. Eine weitere übliche Methode besteht in dem Einsatz von Lüftern, die auch zu einer Leistungserhöhung führen. So lässt sich z.B. die Dauerleistung einer 100Watt Stromversorgung ohne Lüfter bei zusätzlicher Belüftung auf 120Watt anheben. Ein Lüfter ist jedoch ein störanfälliges Bauteil. Nicht selten verursacht der Lüfterstillstand den Totalausfall des gesamten Geräts. Aus diesem Grund versucht man zunächst, die obere Temperaturgrenze einer Stromversorgung z.B. bis +50°C ohne externe Kühlung und ohne Derating sicherzustellen. Wird diese Grenze überschritten, kann das Derating dafür sorgen, dass die Stromabgabe und damit die Abwärme reduziert wird. Die Bestrebungen, eine geringe Eigenerwärmung der Stromversorgung zu erreichen, bilden keinen Selbstzweck, sondern sorgen für eine wesentlich verlängerte Lebensdauer einer Stromversorgung. Am Besten wäre es natürlich, überhaupt keine Abwärme entstehen zu lassen. Der Wirkungsgrad der Stromversorgungen liegt zumeist um 90%, vereinzelt bei 94%, sodass noch genügend Abwärme entstehen kann. Einen wesentlichen Beitrag zur Beseitigung der Verlustleistung im Leis-tungsteil konnte mit der Resonanz Zero Switching-Technologie erreicht werden, da hierbei die Schaltvorgänge im Stromnulldurchgang stattfinden. Bei dem unverzichtbaren Einsatz eines Lüfters kann man sich in weniger kritischen Anwendungen mit einer Lüfterüberwachung helfen, wobei auch die Fehlersuche erleichtert wird.
Peak power
Eine weitere wichtige Anforderung an industrielle Stromversorgungen besteht in der Abgabe eines kurzfristig erhöhten Stromes. Die Situation tritt etwa bei Elektromotoren in Robotern, Förderbändern oder Aufzügen und Rolltreppen auf, wo z.B. für 10Sekunden ein erhöhter Anlaufstrom benötigt wird. Angebotene Stromversorgungen können teilweise die doppelte Leistung abgeben. Nachdem der Elektromotor erst einmal angelaufen ist, wird ein kleiner Strom benötigt, sodass die Anschaffung einer größer dimensionierten Stromversorgung vermieden wird. Bei derartigen Anwendungen wird deutlich, dass weitere Schutzmaßnahmen erforderlich sind, über die Stromversorgungen im Bürobereich normalerweise nicht verfügen. Bei mehrfachen kurz hintereinander erfolgenden Einschaltvorgängen kann die Stromversorgung sehr wohl beschädigt werden, wenn sie nicht über eine aktive Einschaltstrombegrenzung verfügt. Diese und eine Reihe anderer Eigenschaften rechtfertigen dann auch die höheren Kosten für industrietaugliche Stromversorgungen. (ghl)
