Das digitale Netzteil mit Folienkondensatoren ermöglicht eine Lebensdauer von bis zu 50 Jahren.

Das digitale Netzteil mit Folienkondensatoren ermöglicht eine Lebensdauer von bis zu 50 Jahren. (Bild: Marco Wünschmann, Welectron)

Herkömmliche Kondensator-Schaltnetzteile sind zwar leicht und kompakt, wegen der darin verbauten Elektrolytkondensatoren aber auch fehleranfällig, da das Elektrolyt verdampfen kann. Folienkondensatoren sind deutlich langlebiger, allerdings benötigen sie im Vergleich zu Elektrolytkondensatoren bis zu zehnmal so viel Platz, wodurch das Netzteil um einen Faktor drei größer wird. „Wir haben ein digitales Regelungsverfahren entwickelt, das es uns erlaubt, Folienkondensatoren platzsparend einzusetzen“, erläutert Michael Heidinger, Geschäftsführer von DPS. So sei es möglich, Folienkondensatoren bei nur leicht gesteigertem Platzbedarf einzusetzen.

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Bild 1: Lebenszyklusabbildung über eine dreigeteilte „Badewannenkurve“ mit den Bereichen: Frühausfälle, Zufallsausfälle während der nutzbaren Betriebszeit und alterungsbedingte Ausfälle zum Ende der Betriebszeit.
Elektronik-Entwicklung Was macht ein gutes Schaltnetzteil aus?

Erwärmung, Wirkungsgrad und Kondensator – Faktoren für das richtige Netzteil

Bei der Wahl einer geeigneten Stromversorgung gibt es verschiedene Kriterien zu berücksichtigen. Zu beachten sind unter anderem die Ausfallwahrscheinlichkeit, die Rolle der Elektrolytkondensatoren sowie Faktoren, die sich auf die Betriebserwartung auswirken. Lesen sie hier, was ein gutes Schaltnetzteil mit Elektrolytkondensator ausmacht!

Digitale Regelung spart Platz

Das patentierte Regelungsverfahren läuft auf einem im Netzteil eingebauten Mikroprozessor. "Der Ansatz besteht darin, die Spannung (U) am Kondensator zu erhöhen", erklärt Michael Heidinger. Dadurch kann nach der Formel E=1/2CU2 die Kapazität (C) reduziert werden um weiter die gleiche Energie zu speichern, was den Einsatz kleiner Folienkondensatoren erlaubt. So sind die Netzteile nur geringfügig größer als solche mit Elektrolytkondensatoren. Möglich sei diese Technologie erst mit der Verbreitung von sehr leistungsstarken Mikroprozessoren geworden. Durch den Einsatz von Folienkondensatoren entstehe ein viel geringerer Wartungsaufwand als bei gewöhnlichen Netzteilen. Dies ist insbesondere in Bereichen von Vorteil, wo es auf Zuverlässigkeit ankommt, wie bei Rechenzentren, Logistikzentren oder der Flugsicherheitsbeleuchtung. Denn der Austausch der defekten Netzteile kostet hier ein Vielfaches des Gerätpreises selbst.

Fünfmal höhere Lebensdauer als bei Netzteilen mit Elektrolytkondensator

Gemeinsame Tests mit dem Lichttechnischen Institut des KIT haben eine Lebensdauer der Netzteile von 50 Jahren bei 40 °C Umgebungstemperatur nachgewiesen. „Damit wird die Lebensdauer von etablierten Netzteilen etwa um das Fünffache übertroffen“, betont Heidinger. Dabei sei noch kein Netzteil ausgefallen, sodass die Tests fortgesetzt würden.

Einsatz in der Luftsicherheit

Eingesetzt wird das Netzteil bereits bei der Sicherheitsbeleuchtung an Hindernissen für Flugzeuge wie Industriekamine, Windräder oder Funkmasten. Ausgetauscht werden können defekte Netzteile dort meist nur umständlich und teuer mithilfe von Industriekletternden.

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