Aufgrund der geringen Spannungsgenauigkeit herkömmlicher Mehrfachausgangsnetzteile und der oft rauen Umgebungsbedingungen stellen sich Anwender bei der Auswahl und Anwendung von Netzteilen vor Herausforderungen.
Die meisten Anwender wünschen sich ein „praktisches Netzteil“, bei dem die Ausgangsspannung jedes Kanals exakt ist, solange die Eingangs- und Ausgangsänderungen des gewählten Netzteils die Nennparameter nicht überschreiten. Die meisten Mehrfachausgangsnetzteile erfüllen diesen Standard jedoch nicht. Um die Eigenschaften eines Mehrfachausgangsnetzteils besser zu verstehen, betrachten wir zunächst das Schaltbild in Abbildung 1.
In Abbildung 1 bildet nur der Hauptschaltkreis V1 einen geschlossenen Regelkreis, während die anderen Schaltkreise wie V2 und V3 keinen solchen Regelkreis aufweisen. Offensichtlich besitzt nur V1 unter geschlossener Regelung unabhängig von Änderungen der Eingangs- und Ausgangsspannung eine sehr hohe Genauigkeit. Anders ausgedrückt: Die Genauigkeit von V1 hängt ausschließlich von der Referenzspannung und der Abtastfrequenz ab. Die Genauigkeit von V2 und V3 hängt von folgenden Aspekten ab:
1. Dem Windungszahlverhältnis des Haupttransformators T1 (z. B. Np1:Np2 oder Np1:Np3).
2. Dem Lastzustand des Hilfsausgangs.
3. Dem Lastzustand des Hauptausgangs.
Unter Berücksichtigung dieser drei Aspekte und der Annahme, dass das Windungszahlverhältnis des Haupttransformators fest ist, beeinflussen die Lastzustände des Haupt- und des Hilfsstromkreises die Genauigkeit der Ausgangsspannung des Hilfsstromkreises. Diese Spannungsgenauigkeit hängt mit der Regelungsgenauigkeit des Netzteils zusammen. Ist die Regelungsgenauigkeit hoch und die Last am Hauptausgang schwankt, kann dies zu Schwankungen der Ausgangsspannung des Hilfsstromkreises führen. Dies ist für Anwendungen mit hohen Ausgangsspannungsanforderungen ungeeignet.
Die UMP-400-Serie von MEAN WELL ist ein neues, modulares 1U-Netzteil mit frontseitig angebrachten Ein- und Ausgangsmodulen. Die Ausgangsmodule lassen sich flexibel kombinieren und liefern 5-V-, 12-V-, 15-V- und 24-V-Ausgänge, um den unterschiedlichen Spannungs- und Leistungsanforderungen von Peripheriekomponenten in elektronischen Geräten gerecht zu werden. Dank Konvektionskühlung und einer Ausgangsleistung von bis zu 400 W eignet sich die UMP-400 ideal für typische Anwendungen wie 3D-Drucker, Geldautomaten und diverse industrielle Test- und Steuergeräte. Durch das lüfterlose Design ist sie zudem perfekt für geräuscharme Laborumgebungen geeignet.
Die UMP-400 besteht aus einem Hauptnetzteil und DC/DC-Wandlern. Sie verfügt über einen Hauptausgang und drei DC/DC-Wandler, insgesamt also vier Spannungsausgänge. Jeder Ausgang besitzt eine eigene Regelung mit geschlossenem Regelkreis, wodurch gegenseitige Störungen vermieden werden. Jede Gruppe kann störungsfrei entsprechend den Anwendungsanforderungen belastet werden.
Wie in Abbildung 2 dargestellt, ist ein UMP-400-48 mit einem NID100-15 und einem NID100-12 konfiguriert, was insgesamt drei Ausgänge ergibt.
Aus den Testdaten in Tabelle 1 geht hervor, dass die Spannungsgenauigkeit jeder Gruppe ±0,5 % beträgt. Dies erfüllt die Anforderungen an die Spannungsgenauigkeit für die meisten elektronischen Geräte. Weitere Auswahlmöglichkeiten sind in Abbildung 3 dargestellt.
Tabelle 1. Testdaten: UMP-400-48KJ
Autor: Zhendong Wang / Kundendienstabteilung MEAN WELL
