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Konstantspannungsbereiche, nicht alle sind gleich

Konstanter Spannungsbereich - AC-Stromquellen

Stromversorgungen und Ausgangsleistung in Abhängigkeit von der Spannung

In der Regel sind Netzteile nur bei ihrer maximalen Ausgangsspannung für eine maximale Ausgangsleistung ausgelegt. Das bedeutet, dass bei einer Verringerung der programmierten Ausgangsspannung die Ausgangsleistung proportional abnimmt. Beispielsweise kann ein 10-kW-Netzteil mit einem Spannungsbereich von 0 bis 100 V 100 A bei 100 V oder 100 x 100 = 10 kW liefern, aber nur 50 x 100 = 5 kW bei 50 V Ausgangsspannung, da der Strom auf maximal 100 A begrenzt bleibt. Dies gilt sowohl für DC-Stromversorgungen (DC-Ausgang) als auch für AC-Stromquellen (AC-Ausgang). Solche Stromversorgungen/-quellen werden als "punktförmig" bezeichnet, da sie die maximale Nennausgangsleistung nur bei der maximalen Spannungseinstellung oder einem Sollwert liefern.
In jüngster Zeit haben die Hersteller von T&M-Netzteilen und -Quellen damit begonnen, Modelle anzubieten, die nicht punktuell ausgelegt sind, sondern eine maximale Ausgangsleistung über einen Teil ihres Ausgangsspannungsbereichs bieten. Solche Stromversorgungen oder -quellen werden als Modelle mit konstantem Leistungsbereich (CP) bezeichnet. Im Falle von Wechselstromquellen wollen wir uns genauer ansehen, was dies bedeutet.

Konstante Leistung Spannungsbereich AC Quelle

Eine Quelle mit konstantem Spannungsbereich ermöglicht den Betrieb bei maximaler Ausgangsleistung VA und Watt über einen Teil ihres Spannungsbereichs. Das bedeutet, dass der maximal verfügbare Strom bei jedem programmierten Spannungssollwert mit abnehmender Spannungseinstellung zunimmt und somit ein festes Leistungsprofil V x I = P beibehalten wird. Das bedeutet, dass der maximale Leistungssollwert nicht mehr auf die höchste Spannungseinstellung beschränkt ist.

Vergleiche des Konstantspannungsbereichs

Auch wenn die AC- oder -Quelle verschiedener Hersteller alle den Anspruch erheben, in einem konstanten Spannungsbereich betrieben werden zu können, bedeutet dies nicht, dass sie alle gleich sind. Dies lässt sich am besten veranschaulichen, indem man die technischen Daten ähnlicher Wechselstromquellenmodelle mit ähnlicher Ausgangsleistung bei gleichem 300-Vac-Spannungsbereich miteinander vergleicht, wie in der nachstehenden Tabelle dargestellt.
Marke Nennleistung Marke A 45kVA Marke B 45kVA Pazifik Strom 45kVA
AC-Spannungsbereich 0 - 300Vac 0 - 300Vac 0 - 300Vac
Max. Stromstärke 62,5 A rms 75A rms 125A rms
CP-Modus Bereich 80% - 100% 67% - 100% 40% - 100%
Max. Leistung @ 230Vac/Phs 14.375 VA 15.000 VA 15.000 VA
Max. Leistung @ 115Vac/Phs 7.187 VA 8.625 VA 15.000 VA

Tabelle 1: Vergleich des Konstantspannungsbereichs für Stromquellen verschiedener Hersteller

Beachten Sie, dass alle getesteten Modelle über einen Teil ihres Ausgangsspannungsbereichs einen Konstantspannungsmodus bieten, der jedoch bei einigen Modellen ziemlich eingeschränkt ist. Die AFX-Serie ist die bemerkenswerte Ausnahme, die den Betrieb mit konstanter Leistung von 100 % bis 40 % ihres 300-Vac-Spannungsbereichs oder bis zu 120 Vac unterstützt. Das Gleiche gilt für den DC-Modus, bei dem die volle Leistung von 100 % bis 40 % des Bereichs von 425 Vdc (425 Vdc - 170 Vdc) verfügbar ist.

Die beiden folgenden Diagramme (Abbildungen 1 und 2) veranschaulichen den deutlich größeren nutzbaren Betriebsbereich der Pacific Power-ACX-Serie im Vergleich zu anderen Marken. Abbildung 1 zeigt den verfügbaren maximalen Laststrom als Funktion der programmierten Ausgangsspannung.

Abbildung 1: Verfügbarer Strom pro Phase für 45kVA AC-Stromquellen verschiedener Hersteller
Ein ähnlicher Vergleich lässt sich anstellen, wenn man die verfügbare Leistung als Funktion der programmierten Ausgangsspannung aufzeichnet (siehe Abbildung 2). Auch hier ist der nutzbare Bereich der Pacific AFX-Serie erheblich größer.
Abbildung 2: Verfügbare Leistung pro Phase für 45kVA AC-Stromquellen von verschiedenen Anbietern

Warum ist das so wichtig?

Immer mehr Produkte unterstützen einen breiten Eingangsspannungsbereich, der auch als universeller Eingangsbereich bezeichnet wird. Um diese Produkte zu entwickeln und zu testen, müssen sie sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Eingangsspannungen geprüft werden, einschließlich Belastungsprüfungen bei Unter- und Überspannung, oft über die veröffentlichten Spezifikationen hinaus. Dies erfordert eine -Quelle mit einem breiten Spannungs- und Stromprofil, über das sie die volle Leistung liefern kann. Es bedeutet auch, dass das Umschalten zwischen einem Hoch- und einem Niederspannungsbereich nicht akzeptabel ist, da dies unweigerlich dazu führt, dass der Ausgang des zu prüfenden Geräts während des Bereichswechsels für eine gewisse Zeit unterbrochen werden muss.

Schlussfolgerung

Auch wenn Produktmerkmale wie die Fähigkeit, im Konstantleistungsmodus einen bestimmten Spannungsbereich zu nutzen, bei gleichwertigen Stromquellen verschiedener Hersteller ähnlich erscheinen mögen, lohnt es sich oft, die detaillierten technischen Spezifikationen genauer zu prüfen, bevor man eine Auswahl trifft. Solche Unterschiede in den technischen Daten können erhebliche Auswirkungen auf die Verwendbarkeit der -Quelle in einer Reihe von Situationen haben. Ein Beispiel dafür ist der Umfang des verfügbaren Konstantstromspannungsbereiches.

Ein breiter Konstantspannungsbereich wie bei der AFX-Serie macht eine Überdimensionierung der verwendeten programmierbaren -Quelle überflüssig. Die AFX-Serie von Pacific Power erfüllt diese Anforderungen besser als ihre Mitbewerber. 

 

Update: Obwohl in diesem Blog die AFX-Serie als Beispiel für einen konstanten Spannungsbereich verwendet wird, bietet auch unsere Regenerativ-Serie einen konstanten Spannungsbereich. Kontaktieren Sie unsere Vertriebsingenieure für eine Produktberatung für Ihre Anwendung: sales@pacificpower.com 

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Konstanter Spannungsbereich - AC-Stromquellen

Stromversorgungen und Ausgangsleistung in Abhängigkeit von der Spannung

In der Regel sind Netzteile nur bei ihrer maximalen Ausgangsspannung für eine maximale Ausgangsleistung ausgelegt. Das bedeutet, dass bei einer Verringerung der programmierten Ausgangsspannung die Ausgangsleistung proportional abnimmt. Beispielsweise kann ein 10-kW-Netzteil mit einem Spannungsbereich von 0 bis 100 V 100 A bei 100 V oder 100 x 100 = 10 kW liefern, aber nur 50 x 100 = 5 kW bei 50 V Ausgangsspannung, da der Strom auf maximal 100 A begrenzt bleibt. Dies gilt sowohl für DC-Stromversorgungen (DC-Ausgang) als auch für AC-Stromquellen (AC-Ausgang). Solche Stromversorgungen/-quellen werden als "punktförmig" bezeichnet, da sie die maximale Nennausgangsleistung nur bei der maximalen Spannungseinstellung oder einem Sollwert liefern.
In jüngster Zeit haben die Hersteller von T&M-Netzteilen und -Quellen damit begonnen, Modelle anzubieten, die nicht punktuell ausgelegt sind, sondern eine maximale Ausgangsleistung über einen Teil ihres Ausgangsspannungsbereichs bieten. Solche Stromversorgungen oder -quellen werden als Modelle mit konstantem Leistungsbereich (CP) bezeichnet. Im Falle von Wechselstromquellen wollen wir uns genauer ansehen, was dies bedeutet.

Konstante Leistung Spannungsbereich AC Quelle

Eine Quelle mit konstantem Spannungsbereich ermöglicht den Betrieb bei maximaler Ausgangsleistung VA und Watt über einen Teil ihres Spannungsbereichs. Das bedeutet, dass der maximal verfügbare Strom bei jedem programmierten Spannungssollwert mit abnehmender Spannungseinstellung zunimmt und somit ein festes Leistungsprofil V x I = P beibehalten wird. Das bedeutet, dass der maximale Leistungssollwert nicht mehr auf die höchste Spannungseinstellung beschränkt ist.

Vergleiche des Konstantspannungsbereichs

Auch wenn die AC- oder -Quelle verschiedener Hersteller alle den Anspruch erheben, in einem konstanten Spannungsbereich betrieben werden zu können, bedeutet dies nicht, dass sie alle gleich sind. Dies lässt sich am besten veranschaulichen, indem man die technischen Daten ähnlicher Wechselstromquellenmodelle mit ähnlicher Ausgangsleistung bei gleichem 300-Vac-Spannungsbereich miteinander vergleicht, wie in der nachstehenden Tabelle dargestellt.
Marke Nennleistung Marke A 45kVA Marke B 45kVA Pazifik Strom 45kVA
AC-Spannungsbereich 0 - 300Vac 0 - 300Vac 0 - 300Vac
Max. Stromstärke 62,5 A rms 75A rms 125A rms
CP-Modus Bereich 80% - 100% 67% - 100% 40% - 100%
Max. Leistung @ 230Vac/Phs 14.375 VA 15.000 VA 15.000 VA
Max. Leistung @ 115Vac/Phs 7.187 VA 8.625 VA 15.000 VA

Tabelle 1: Vergleich des Konstantspannungsbereichs für Stromquellen verschiedener Hersteller

Beachten Sie, dass alle getesteten Modelle über einen Teil ihres Ausgangsspannungsbereichs einen Konstantspannungsmodus bieten, der jedoch bei einigen Modellen ziemlich eingeschränkt ist. Die AFX-Serie ist die bemerkenswerte Ausnahme, die den Betrieb mit konstanter Leistung von 100 % bis 40 % ihres 300-Vac-Spannungsbereichs oder bis zu 120 Vac unterstützt. Das Gleiche gilt für den DC-Modus, bei dem die volle Leistung von 100 % bis 40 % des Bereichs von 425 Vdc (425 Vdc - 170 Vdc) verfügbar ist.

Die beiden folgenden Diagramme (Abbildungen 1 und 2) veranschaulichen den deutlich größeren nutzbaren Betriebsbereich der Pacific Power-ACX-Serie im Vergleich zu anderen Marken. Abbildung 1 zeigt den verfügbaren maximalen Laststrom als Funktion der programmierten Ausgangsspannung.

Abbildung 1: Verfügbarer Strom pro Phase für 45kVA AC-Stromquellen verschiedener Hersteller
Ein ähnlicher Vergleich lässt sich anstellen, wenn man die verfügbare Leistung als Funktion der programmierten Ausgangsspannung aufzeichnet (siehe Abbildung 2). Auch hier ist der nutzbare Bereich der Pacific AFX-Serie erheblich größer.
Abbildung 2: Verfügbare Leistung pro Phase für 45kVA AC-Stromquellen von verschiedenen Anbietern

Warum ist das so wichtig?

Immer mehr Produkte unterstützen einen breiten Eingangsspannungsbereich, der auch als universeller Eingangsbereich bezeichnet wird. Um diese Produkte zu entwickeln und zu testen, müssen sie sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Eingangsspannungen geprüft werden, einschließlich Belastungsprüfungen bei Unter- und Überspannung, oft über die veröffentlichten Spezifikationen hinaus. Dies erfordert eine -Quelle mit einem breiten Spannungs- und Stromprofil, über das sie die volle Leistung liefern kann. Es bedeutet auch, dass das Umschalten zwischen einem Hoch- und einem Niederspannungsbereich nicht akzeptabel ist, da dies unweigerlich dazu führt, dass der Ausgang des zu prüfenden Geräts während des Bereichswechsels für eine gewisse Zeit unterbrochen werden muss.

Schlussfolgerung

Auch wenn Produktmerkmale wie die Fähigkeit, im Konstantleistungsmodus einen bestimmten Spannungsbereich zu nutzen, bei gleichwertigen Stromquellen verschiedener Hersteller ähnlich erscheinen mögen, lohnt es sich oft, die detaillierten technischen Spezifikationen genauer zu prüfen, bevor man eine Auswahl trifft. Solche Unterschiede in den technischen Daten können erhebliche Auswirkungen auf die Verwendbarkeit der -Quelle in einer Reihe von Situationen haben. Ein Beispiel dafür ist der Umfang des verfügbaren Konstantstromspannungsbereiches.

Ein breiter Konstantspannungsbereich wie bei der AFX-Serie macht eine Überdimensionierung der verwendeten programmierbaren -Quelle überflüssig. Die AFX-Serie von Pacific Power erfüllt diese Anforderungen besser als ihre Mitbewerber. 

 

Update: Obwohl in diesem Blog die AFX-Serie als Beispiel für einen konstanten Spannungsbereich verwendet wird, bietet auch unsere Regenerativ-Serie einen konstanten Spannungsbereich. Kontaktieren Sie unsere Vertriebsingenieure für eine Produktberatung für Ihre Anwendung: sales@pacificpower.com 

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