Redundant ausgelegte Stromversorgungskonzepte

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Metrohm Deutschland GmbH & Co. KG

ROTRONIC MESSGERÄTE GMBH

AUMA Riester GmbH & Co. KG

PHOENIX CONTACT Deutschland GmbH

Die Überwachung des Laststroms eröffnet einen erheblichen Vorteil: Schließt der Anwender bei einer Anlagenerweiterung zusätzliche Lasten an eine redundante Stromversorgung an, kann dies zum Verlust der Redundanz führen. Eine Steuerung, die 4 A benötigt, wird beispielsweise von zwei redundanten Netzteilen mit je 5 A Nennstrom versorgt. Nun koppelt der Anwender eine weitere Last mit 4 A an. Die Stromversorgungen liefern problemlos 8 A, ohne dass ein Spannungseinbruch zu verzeichnen ist. In diesem Fall ist jedoch keine Redundanz mehr gegeben. Fällt jetzt eine der beiden Stromversorgungen aus, kann das zweite Gerät die 8 A nicht zur Verfügung stellen.

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Aus diesem Grund ist die Kontrolle des Laststroms wichtig: Der Anlagenbetreiber bemerkt sofort, wenn keine Redundanz mehr vorhanden ist, denn das Oring-Modul informiert über die Überlast. Dies geschieht erst nach vier Sekunden Verzögerungszeit, damit hohe Ströme, die zum Beispiel durch den Anlauf von Motoren entstehen, nicht als dauerhafte Überlast gemeldet werden.

Gleichmäßige Auslastung verdoppelt die Lebensdauer

Aufgrund von Unsymmetrien, also der ungleichmäßigen Einstellung der Ausgangsspannungen, speist häufig lediglich ein Netzteil die Last, während das andere Gerät im Leerlauf arbeitet. Dies führt zu einer thermischen Belastung der speisenden Stromversorgung und damit zu einer schnelleren Alterung. Werden die Netzteile jeweils nur mit dem halben Nennstrom betrieben, beträgt ihre Temperatur rund 10 °C weniger, was die Lebensdauer erheblich verlängert.

Die von Phoenix Contact entwickelte Auto-Current-Balancing-Technology (ACB) der Oring-Module verdoppelt daher den Einsatzzeitraum des Stromversorgungssystems, indem beide Geräte gleichmäßig ausgelastet werden. Zu diesem Zweck arbeiten sie mit MOSFETs statt mit herkömmlichen Schottky- oder Silizium-Dioden. Die MOSFETs regeln Eingangsspannungs-Differenzen bis zu 300 mV aus und der Laststrom teilt sich automatisch vollkommen symmetrisch auf.

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