Delta Elektronika Stromversorgung S - Serie

S 6-40 S 15-18 S 28-10

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S-Serie S 6 - 40 S 15 - 18 S 28 - 10

0- 6V 0 - 15 V 0 - 28 V

0 - 40 A 0 - 18 A 0 - 10 A

IEEE488 Programmierung mit externem Interface PSC488 Ext. • • • • • • • • • •

Analogprogrammierbar CV und CC mit 0 - 5 V programmierbar Spannung und Strom einstellbar mittels Schraubendreher an der Frontplatte Strom - Monitorausgang 0-5 V (für externe Stromanzeige und zum Betrieb von Slave-Stromversorg.) Wirkungsgrad bis zu 90 % Natürliche Konvektionskühlung, kein Lüfter, kein Geräusch Master-Slave Parallelbetrieb mit gleichmäßiger Stromverteilung Verwendung als Baustein für stärkere Geräte möglich (Master-Slave) Parallel- und Serienbetrieb bis zu 500 V Eingebauter Überspannungsschutz

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•

Fernfühlerleitung max. 2 V / Leitung 100 kHz Übertragungstechnik Niedriger Einschaltstrom (Softstart) Lange Lebensdauer bei voller Leistung 48-Stunden Burn-In bei 50 °C Umgebungstemperatur Schutz vor Überlastung und Kurzschlüssen Temperaturschutz: Ausgang schaltet ab bei unzureichender Kühlung Ausfallsicherer Betrieb mit Redundantgeräten mittels Spezialadapter (RA10) möglich H15 Steckverbinder DIN41612, Gehäuse DIN41494

•

Verwendung als DC-DC Wandler möglich

• •

Ausgang Spannung Strom Eingang AC Eingang, Volllast DC Eingang, Volllast Standby-Eingangsleistung V0=I0=0 V0=Vmax;I0=0 Wirkungsgrad DC Eingang, Volllast AC Eingang, Volllast

S 6-40 0-6V 0 - 40 A

S 15-18 0 - 15 V 0 - 18 A

195 - 265 V 100 - 132 V 245 - 360 V

50 - 60 Hz 50 - 60 Hz

S 28-10 0 - 28 V 0 - 10 A Sicherung 4AT 6,3 A T 4AT

4W 6,5 W S 15-18 88 % 86 %

S 6-40 81 % 80 %

S 28-10 90 % 88 %

CV Regelung Last 0 - 100 % Netz 198-265 V AC Welligkeit / Rauschen Temp. Koeffizient, pro °C Stabilität während 8 Stunden nach 1 Std. Warmlauf Programmierung Eingangsbereich Offset Endwertfehler Eingangsimpedanz Monitorausgang Ausgangsbereich Offset Temp.Koeffizient Offset Programmiergeschw. einstellbar mit 50 mV Volllast 0 ⇒ Vmax V max ⇒ 5% Vmax 10 % Last 0 ⇒ Vmax Vmax ⇒ 5% Vmax Programmierbandbreite Ausregelzeit 10 - 100 % Lastschritt Ausgangsimped. bis zu 100 kHz Pulslast max. AC Anteil Isolation Eingang/ Ausgang

Eingang / Gehäuse Ausgang / Gehäuse

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CC

5 mV 5 mV 25 mV 5.10-5

S 6-40 30 mA 30 mA 50 mA

10 mA 10 mA 15 mA 1.10 -4

5.10 -4

1.10 -3

0-5V 0 ↔ + 15 mV 2% 5 kOhm

0-5V 0 ↔ + 25 mV 2% 5 kOhm

S 6-40

14 ms 35 ms 14 ms 50 ms

0-5V -10 ↔ 0 mV 150 µV / °C S 15-18 S 28-10

20 ms 20 ms

25 ms 30 ms

20 ms 20 ms 170 ms 200 ms Siehe Abbildungen 1-4 0,3 ms 0,1 Ohm

7 Aeff

7 Aeff

4 Aeff

3750 Veff (1 min.) (nur für Trafo, Komplettgerät kann nicht getestet werden) 2500 Veff (1 min.) 500 V DC

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Sicherheit Funkstörgrad Rauschunterdrückung Netz - Netz ⇒ Ausgang Netz - Erde ⇒ Ausgang Betriebstemperatur Temperaturschutz Verweilzeit Einschaltverzögerung Serienbetrieb normal Master-Slave Parallelbetrieb normal Master-Slave Ausfallsicherheit

OVP-Auslösebereich Potentiometer Montage Abmessungen/Gewicht:

IEC348 / IEC380 VDE0871 B Eingang und Ausgang > 72 dB > 89 dB -20 bis + 50 °C Ausgang schaltet bei unzureichender Kühlung ab 15 - 100 ms (abhg. von Vout, Iout, Vin) s. Abbildung 1- 6 500 ms bis zu 500 V optional unbegrenzt Master bedient 4 Slaves, Slave bedient die nächsten 4 Slaves usw. Durch Parallelschaltung einer weiteren SV (Redundant). Eine der Stromversorgungen ist redundant und wird aktiv im Fehlerfalle der anderen. Der RA10 ist als spezieller Adapter für das S 28-10 erhältlich. Dieser Adapter verfügt über eine separate Diode und einen Unterspannungsalarmschutz. 5 – 35 V Einstellung von V, I und OVP mittels Schraubendreher an der Frontplatte Horizontal, um die vertikale Luftzirkulation zu gewährleisten 38 TE x 3 HE, DIN41494 194.5 x 106 x 166 mm, 2,8 kg passt in ein 19“ - Rack mit 3 Höheneinheiten

fig. 1-7 max. output power at reduced input voltage (max. output current vs output voltage)

Verbindungen H15 Stecker

Interne Spannung u. Stromeinstellung

Externe Spannung u. Stromeinstellung

Spannung und Strom Fernfühler programmierung 0-5 V

Abbildung 1-8 Verbindungen für versch. Betriebsarten

Abbildung 1-9 Master-Slave Parallelbetrieb

Abbildung 1-12 Euroschrank Montage mit Frontplatt FP40

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Abbildung 1-11 Abmessungen

Abbildung 1-13 Wandmontage mit Frontplatte FPW Technische Änderungen vorbehalten 10/03

Abbildung 1-14 Adapter RA-10 für S 28-10 s15-18.DOC

Schaltungsbeschreibung

Die 220 V Netzspannung wird durch einen Brückengleichrichter gleichgerichtet und durch Elektrolytkondensatoren geglättet. Eine 50 Hz Drossel im Eingang verbessert die Kurvenform des Eingangsstromes. Eine Frequenzverzerrung der Netzspannung wird auf ein Minimum begrenzt. Entstörfilter am Ein- und Ausgang verhindern HF-Störungen die durch den Schaltregler entstehen können. Beim Einschalten des Gerätes lädt sich der Elektrolytkondensator über den Widerstand der SOFTSTART-Schaltung. Durch diese Maßnahme wird ein hoher Einschaltstrom vermieden. Sobald die Spannung ihren Wert erreicht hat geht die Stromversorgung in Betrieb und der Serienwiderstand wird durch einen Triac überbrückt. Vorteile der 100 kHz Schaltfrequenz sind: kleine Baugröße, geringes Gewicht, niedrige Restwelligkeit und schnelle Regulierung. Die gleichgerichteten 220 V (300 VDC) werden zerhackt und in eine niedrigere Spannung transformiert. Der Schaltregler erreicht durch eine moderne Technik einen hohen Wirkungsgrad. Die Regelung wird durch Pulsweitenmodulation erreicht. Sorgfältiges Design, Überdimensionierung der wesentlichen Bauteile und verschiedene Schutzmaßnahmen machen die SSerie sehr zuverlässig. Die Geräte können dauerhaft bei max. Leistung, Überlast und Kurzschluss betrieben werden.

1. Pulsieren der Last

2. Installation

•

•

Stromspitzen, die durch die Last bei Frequenzen unter 1 kHz verursacht werden, werden durch die Spannungsregulierung kompensiert. Jedoch können Stromspitzen, die das Stromlimit übersteigen oder die starke Anteile über 1 kHz haben, den Ausgangselektrolytkondensator überhitzen. Diesen Effekt können auch sich wiederholende Stromspi tzen, die durch den Eingangsstrom einiger 50 Hz Wechselrichter erzeugt werden, haben. In diesen Fällen hilft ein externer Elektrolytkondensator als Puffer parallel zur Last. Empfohlene Werte: 20.000 µF S 6-40, 10.000 µF S 15-18, 4.700 µF S 28-10.

AC-Eingang Die S-Serie kann bei jeder Eingangsspannung zwischen 195 und 265 V AC und 50 - 60 Hz betrieben werden, d.h. sie kann bei 220 V sowie 240 V AC Netzspannung ohne jegliche Modifikation eingesetzt werden. Unterhalb der max. Ausgangsspannung kann die min. Eingangsspannung sogar niedriger als 195 V sein. Beispiel: Bei 24 V, 10 A kann die Eingangsspannung des S 28-10 bis auf 175 V AC abfallen. Der Wert der Eingangssicherung ist 4 A träge. Bei Betrieb zwischen 100-1 3 2 V A C u n d 5 0 -60 Hz Netzspannungen muss eine externe Brücke am Eingangsstecker angebracht werden und die Ei ngangssicherung muss durch eine 6.3 A träge ersetzt werden. •

DC-Eingang Die S-Serie kann auch als DC-DC Wandler mit einer Eingangsspannung zwischen 245 und 360 V betrieben werden. Jedoch kann bei niedrigerer Ausgangsspannung die minimale DC Eingangspannung niedriger sein. Beispiel: 215 V DC für S 28-10 bei 24 V 10 A.

3. Mechanik •

Rackmontage Das Gerät wurde gemäß DIN41494 als Eurokassette entwickelt, passend für einen 19“ -Schrank. Die Breite des Gerätes beträgt 38 TE. Eine 40 TE große Frontplatte kann separat bestellt werden. • Wandmontage Obwohl das Gerät als Einschub-Eurokassette entwickelt wurde, kann es ebenso für die Wandmontage verwe ndet werden. Eine spezielle Frontplatte (FPW) für Wandmontage ist verfügbar. Die Steckleisten k önnen mit einer Platte fixiert werden • Steckverbinder Mit jedem Gerät werden zwei H15 Steckverbinder mit Befestigungswinkel 6,3 x 0,8 mm mitgeliefert.

H15 mit Befestigungswinkel 6,3 x 0,8 mm

mit Schraubanschluss

mit Käfigklemmen (Reusenklemmen)

mit Lötstiften

•

Zur Verfügung stehen auch H15 Steckverbinder mit Schraubanschlüssen, mit Käfigklemmen und Lötstiften. Diese können separat bestellt werden. An der Ausgangsbuchse sind 4 Stifte für + Aus gang und 4 Stifte für - Ausgang vorhanden. Es ist wichtig, dass alle 4 Pins verwendet werden und dass alle 4 parallel gesetzt werden um den Spannungsverlust so gering wie möglich zu halten, besonders beim S 6-40.

4. Kühlung •

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Das Gerät hat eine natürliche Konvektionskühlung (kein Lüfter). Das heißt, dass unter und über dem Gerät aus reichend Platz vorhanden sein muss, um einen vertikalen Luftzufluss zu gewährleisten. Obwohl der Wirkungsgrad sehr hoch ist, beträgt die Erwärmung bei Volllast 38 W beim S 28-10 und 60 W beim S6 -40 und diese muss abgeführt werden.

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Betrieb 1. Allgemein •

Vor dem Betrieb sollten die folgenden Verbindungen erfolgen: Die vier + Anschlüsse (Pin 4, 6, 8, 10) und S+ (Pin 12) müssen miteinander verbunden werden. Dasselbe gilt für die vier - Anschlüsse (Pin 16, 18, 20, 22) und S- (Pin 14). Die 5 V Referen zspannung (Pin 24) muss mit der Spannungsregulierung (Pin 26) und mit der Stromregulierung (Pin 28) verbunden werden.

2. Interne Spannung und Stromeinstellung •

Mit internen Potentiometern können Spannung und Strom eingestellt werden. Zugriff durch die Frontplatte.

3. I-Monitor •

Ein 0-5 V DC-Signal steht zwischen den Klemmen 30/32 zur Verfügung das proportional dem Strom-Istwert 0-100 % entspricht .

4. Externe Spannung und Stromeinstellung •

Schließen Sie, wie abgebildet, die 2,5 kOhm Potentiometer an. Drehen Sie dann die internen Potentiometer auf Maximum. Da die 5 kOhm des internen Potis in Parallelschaltung zu den Externen bleibt, ist die Einstellung nicht linear.

5. Externe Spannung- und Stromprogrammierung • •

Drehen Sie das interne Potentiometer auf Maximum. Eine Programmierspannung von 0-5 V ergibt den Gesam tbereich der Ausgangsspannung oder -strom. Die Eingangsimpedanz der Programmiereingänge beträgt 5 kOhm (der Widerstand der intern. Potis). Die Nichtlinearität der Programmierung ist max. 0,15 % des Endwertes. Der Offset-Fehler ist max. +15 mV (0,3 %) für Spannung- und +25 mV (0,5 %) bei Stromprogrammierung. Die max. Programmiergeschwindigkeit beträgt 600 V /sek. wobei das Produkt von dv/dt (in V/s) x Amplitude (in V) x Wiederholungsfrequenz (in Hz) den Wert von 2.104 nicht übersteigen darf.

6. Fernfühler •

•

Normalerweise sind die Fühlerleitungen S+ und S- direkt mit + und - am Ausgang der Stromversorgung verbunden. Das heißt, dass die Ausgangsspannung an den Ausgangsanschlüssen konstant gehalten wird. Wenn jedoch der Spannungsabfall über die Leitungen zur Last zu hoch ist, kann die Spannung über die Last durch Fernfühler konstant gehalten werden. Max. 2 V Ausgleich pro Leitung (total 4 V) ist möglich. Der gesamte Spannungsabfall über die Lastleitungen muss vom max. Spannungsbereich abgezogen werden. Die OVP -Einstellung muss entsprechend erhöht werden. Um ungewünschte Oszillationen beim externen Sensing zu verhindern, wird ein extra Elektrolytkondensator an der Last em pfohlen 20.000 µF beim S 6-40, 10.000 µF beim S 15-18 4.700 µF beim S 28-10.

7. OVP-Einstellung •

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Es wird empfohlen den Überspannungsschutz auf 2 V über der Arbeitsspannung einzustellen. Der OVP kann mittels Schraube ndreher durch eine Öffnung in der Frontplatte justiert werden. Um den OVP einzustellen, gehen Sie wie folgt vor: Drehen Sie die OVP-Einstellung auf Maximum Drehen Sie die Ausgangsspannung auf den gewünschten Auslösepegel (natürlich unbelastet!!) Drehen Sie die OVP-Einstellung gegen die Uhrzeigerrichtung bis der OVP auslöst. Unterbrechen Sie nun den Eingang. Bevor Sie das Gerät wieder in Betrieb nehmen muss die Ausgangsspannung zurückgedreht werden.

8. Parallelbetrieb •

Wenn Sie zwei oder mehrere Stromversorgungen parallel betreiben wollen, müssen die Lastleitungen die gleiche Länge haben und es dürfen keine Fernfühler verwendet werden. Außerdem wird ein extra Elektrolytkondensator an den Verbindungspunkten empfohlen. Werte: 20.000 µF S 6-40, 10.000 µF S 15-18, 4.700 µF S 28-10. Der Strom wird nicht gleichmäßig aufgeteilt. Jedoch verhi ndert das Stromlimit eine Überlastung. Es können die Stromgrenzen aller Geräte vermindert werden um den Betrieb bei höherer Umgebungstemperatur zu ermöglichen.

9. Master-Slave Parallelbetrieb •

In Master-Slave Parallelschaltung wird der Strom gleichmäßig auf die einzelnen Geräte verteilt. Für den Master-Slave Betrieb verbi nden Sie Pin 30 am Ausgangsstecker des Masters mit Pin 28 jedes Slaves und drehen die internen Spannungs - und Strompotis der Slaves auf Maximum. Die Slaves werden jetzt dem Master folgen, wenn dieser eingestellt oder programmiert wird. Diese Kombination arbeitet wie eine große Stromversorgung. Der Master kann max. 4 Slaves betreiben. Jedoch kann Pin 30 eines Slaves weitere 4 Slaves betreiben usw.

10. Parallelschaltung für Redundantbetrieb •

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Sind die Geräte für Redundantbetrieb parallelgeschaltet, ist kein Master-Slave-Betrieb möglich, da die einzelnen Geräte unabhängig voneinander arbeiten. Um herauszufinden, welches Gerät einen Ausgangsfehler aufweist ist es notwendig die Geräte mit Dioden zu trennen. Für das S 28-10 ist ein Redundantadapter RA10 erhältlich. Er hat eine eingebaute Seriendiode und eine Unterspa nnungserkennung. Bei Unterspannung (einstellbar 10-28 V) wechselt ein Relais den Kontakt und kann somit als Alarm genutzt werden.

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