Eckdaten

In Kombination mit der präventiven Funktions­überwachung eignen sich die neuen DC/DC-Wandler Quint von Phoenix Contact mit erweiterten Funktionen sehr gut für den Einsatz in Anlagen, die eine hohe Funktionalität und Verfügbarkeit erfordern. Sie bieten eine freie Wahl der Anschlusstechnik und ein umfangreiches Zulassungspaket.

Immer häufiger stehen neben den Hauptfunktionen der DC/DC-Wandler wie der galvanischen Isolation oder dem Auffrischen von Spannungen am Ende langer Leitungen erweiterte Funktionsbereiche im Fokus der Anwender. So werden Stromversorgungen nachgefragt, die zum Starten schwerer Lasten eine Leistungsreserve bieten. Auch eine präventive Funktionsüberwachung und eine freie Wahl der Anschlusstechnik rücken immer deutlicher in den Fokus, um Installations- und Servicekosten zu minimieren. All diese Anforderungen wurden bei der Entwicklung der neuen Generation der Quint-DC/DC-Wandler von Phoenix Contact berücksichtigt.

Minimierung der Inspektions- und Servicekosten durch präventive Funktionsüberwachung

Bild 1: Quint DC/DC-Wandler: Minimierung der Inspektions- und Servicekosten durch präventive Funktionsüberwachung und lange Lebensdauer.

Bild 2: Übersicht über die Möglichkeiten der präventiven Funktionsüberwachung: Die Signaloptionen lassen sich frei vom Kunden parametrisieren, die Status-LEDs zeigen kontinuierlich den Zustand der DC/DC-Wandler an.

Bild 2: Übersicht über die Möglichkeiten der präventiven Funktionsüberwachung: Die Signaloptionen lassen sich frei parametrisieren, die Status-LEDs zeigen kontinuierlich den Zustand der DC/DC-Wandler an. Phoenix Contact

Bild 3: Dynamische Leistungsreserve: bis zu 200 % der Nennausgangsleistung stehen für bis zu fünf Sekunden kurzzeitig für den Anlaufstrom beim Starten von Motoren zur Verfügung.

Bild 3: Dynamische Leistungsreserve: Bis zu 200 Prozent der Nennausgangsleistung stehen bis zu 5 s für den Anlaufstrom beim Starten von Motoren zur Verfügung. Phoenix Contact

Bild 4: Freie Wahl der Anschlusstechnik: mit der Push-in-Anschlusstechnik (links) für die schnelle und werkzeuglose Verdrahtung und der konturgleichen Schraubanschlusstechnik (rechts) bieten die Quint DC/DC-Wandler dem Anwender eine hohe Flexibilität.

Bild 4: Freie Wahl der Anschlusstechnik: Mit der Push-in-Anschlusstechnik (links) für die schnelle, werkzeuglose Verdrahtung und der konturgleichen Schraubanschlusstechnik (rechts) bieten die DC/DC-Wandler Quint den Anwendern eine hohe Flexibilität. Phoenix Contact

Bild 5: Die neue Generation Quint DC/DC-Wandler: die Geräte sind mit Nennausgangsleistungen von 120 und 240 W sowie mit Schraub- oder Push-in-Anschlusstechnik verfügbar. Weitere Leistungsklassen und Spannungsvarianten folgen.

Bild 5: Die neue Generation Quint-DC/DC-Wandler: Die Geräte sind mit Nennausgangsleistungen von 120 und 240 W sowie mit Schraub- oder Push-in-Anschlusstechnik verfügbar. Weitere Leistungsklassen und Spannungsvarianten folgen. Phoenix Contact

Starke Ausgangsseite

Mit dem statischen und dynamischen Boost sowie mit der SFB-Technologie (Selective Fuse Breaking) bieten die DC/DC-Wandler Quint die stärkste Ausgangsseite, die heute am Markt verfügbar ist. Muss eine bereits in Betrieb stehende Anlage erweitert werden, muss nicht abgeschaltet oder auf den nächst größeren DC/DC-Wandler zurück­gegriffen werden. Ermöglicht wird diese Funktion durch die statische Leistungsreserve. Diese zusätzliche Reserve beträgt 25 Prozent der Nennausgangsleistung, die dauerhaft bis zu einer Umgebungstemperatur von 40 °C abgerufen werden kann. Somit kann ein Wandler mit 10 A Nennausgangsstrom kontinuierlich 12,5 A zur Verfügung stellen.

Im Anlaufmoment eines Elektromotors ist die Stromaufnahme typischerweise um einiges höher als im statischen Zustand. Um diesen zusätzlichen temporären Bedarf zu decken, verfügen die Quint-DC/DC-Wandler auch über eine dynamische Leistungsreserve. Der dynamische Boost liefert die doppelte Ausgangsleistung für eine Dauer von 5 s. Dadurch ist eine Überdimensionierung des DC/DC-Wandlers beim Starten schwerer Lasten nicht erforderlich – für Nutzer eine hohe Kosten- und Platzersparnis.

In komplexen Anlagen, in denen mehrere Verbraucher parallel an die Wandler angeschlossen sind, ist die SFB-Technologie, über die nur Phoenix Contact verfügt, besonders vorteilhaft. Sie stellt mit dem sechsfachen Nennstrom für 15 ms ausreichend Strom zur Verfügung, um handelsübliche Leitungs­schutzschalter schnell auszulösen. So lassen sich DC-Stromkreise zuverlässig und wirtschaftlich absichern. Nur der fehlerhafte Strompfad wird abgeschaltet, der Fehler ist eingegrenzt und wichtige Anlagenteile bleiben weiterhin in Betrieb.

Präventive Funktionsüberwachung

Den aktuellen Zustand der DC/DC-Wandler zu kennen ist unumgänglich, wenn es um hohe Anlagen­verfügbarkeit geht. Die Informationen über den Status der Anlage helfen Anlagenbetreibern, frühzeitig mögliche Veränderungen im Betrieb zu erkennen und Fehlern vorzubeugen. Daher ist eine präventive Funktionsüberwachung zur Ferndiagnose des Netzteils sinnvoll. Die Ferndiagnose spielt vor allem in schwer zugänglichen Bereichen eine Rolle, wie es etwa bei Windkraftanlagen der Fall ist. Durch die permanente Überwachung von zum Beispiel Spannung und Strom werden kritische Situationen über den frontseitig integrierten LED-Bargraph visualisiert und dem potenzialfreien Relaiskontakt sowie dem aktiven Signalausgang der Steuerung gemeldet, bevor ein Problem auftritt.

Die Überwachung der Eingangsspannung kommt besonders in Applikationen zum Tragen, in denen der DC/DC-Wandler über eine externe Batterie betrieben wird. Sinkt die Batteriespannung unter einen kritischen Wert, droht der Stillstand der Anlange. Die Quint-DC/DC-Wandler melden dies rechtzeitig und vermeiden somit den Ausfall des Systems (Bild 3).

Freie Wahl der Anschlusstechnik

Die Akzeptanz der Anschlusstechnik ist länder- und branchenspezifisch. So ist beispielsweise im Maschinenbau die Schraubanschlusstechnik Standard, während im Schiffbau Anschlussklemmen mit Push-in-Federanschluss bevorzugt werden. Jetzt ermöglichen die DC/DC-Wandler Quint Endanwendern die freie Wahl der Anschluss­technik. Sie können sich erstmals zwischen Geräten mit Schraubanschlussklemmen und Push-in-Technik entscheiden (Bild 4).

Nicht selten herrschen extreme Bedingungen, denen Anlagen und Geräte standhalten müssen. Beide Anschlusstechniken sorgen für eine sichere und zuverlässige Verbindung, was unter anderem durch Vibrationsprüfungen mit 2,3 g in allen drei Achsen belegt ist. Deshalb steht dem Einsatz der Geräte auch in Windturbinen oder auf Schiffen nichts im Wege.

Die DC/DC-Wandler Quint sind mit dem umfangreichen Zulassungspaket flexibel einsetzbar. Für den weltweiten Einsatz wurden die Wandler nach den gängigen IEC- und UL-Standards zugelassen. Durch IECEx-, Atex- sowie UL-Hazloc-Zulassungen eignen sie sich auch für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 2. Solche gefährlichen Umgebungen gibt es häufig in der Prozessindustrie, wenn leichtent­zündliche Stoffe verarbeitet werden. Durch die DNV-GL- und ABS-Zulassung lassen sich die DC/DC-Wandler darüber hinaus auch auf Schiffen einsetzen (Bild 5).

Hohe Anlagenverfügbarkeit durch lange Lebensdauer

Trotz der üppigen Leistungsreserven, dem großen Funktionsumfang, der parametrierbaren Funktions­überwachung und der hohen mechanischen Robustheit bieten die neuen Wandler eine deutlich längere Lebensdauer. Gründe dafür sind zum einen ein verbessertes Schaltungskonzept und zum anderen die gesteigerte Effizienz. Ein Wirkungsgrad von über 94 Prozent führt zu einer geringen Verlust­leistung und dadurch zu einer niedrigen Eigen­erwärmung der Wandler, was eine längere Lebens­dauer der Geräte bewirkt. Weitere Leistungs- sowie Spannungsvarianten folgen in den nächsten Jahren.

Quint-DC/DC-Wandler auf einen Blick

Die Vorteile

  • Starke Ausgangsseite: einfache Anlagen­erweiterung, zuverlässiges Starten schwerer Lasten und Auslösen von LS-Schaltern
  • Umfangreiche Signalisierung: präventive Funktionsüberwachung meldet kritische Betriebszustände, bevor Fehler auftreten.
  • Freie Wahl zwischen Push-in- und Schraubanschluss

Technische Daten

  • Statischer Boost bis 125 % dauerhaft
  • Dynamischer Boost bis 200 % für 5 s
  • Selective Fuse Breaking Technology (SFB): sechsfacher Nennstrom für 15 ms
  • Analog-, Digital- und Relais-Kontakte
  • IECEx-Zulassung
  • Temperaturweitbereich: -25 bis 70 °C,
    Startup type tested: -40 °C