Digitalisierung für eine zeitgemäße Stromversorgung

Die technologischen Fortschritte im Zuge der Digitalisierung eröffnen ein immer weiteres Feld neuer Chancen und Möglichkeiten, die im gleichen Zuge auch ein Schritthalten auf infrastruktureller Ebene erfordern. Die rapide Weiterentwicklung, die Innovationskraft und das stetig steigende Potenzial sind allgegenwärtig: Von der industriellen Logistik- und Steuerungstechnik über die moderne Medizintechnik bis hin zur Forschung und Entwicklung werden die Grenzen der Digitalisierung und Automatisierung ausgelotet und neu definiert. Für viele alltägliche Anwendungen bestehen etablierte Lösungen des Stromversorgungsmanagements, die unter steigenden oder besonderen Herausforderungen jedoch nicht mehr die erforderliche Performance erbringen können. Programmierbare Stromversorgungen über Schnittstellen wie CANBus oder PMBus von EMTRON setzen genau dort an, wo traditionelle Lösungen den gewachsenen Anforderungen nicht in vollem Maße entsprechen.

Im Allgemeinen verfügt ein adäquates Stromversorgungsmanagement für gängige Anwendungsfälle über drei grundlegende Funktionalitäten. Das Trimmen der Ausgangsspannung ermöglicht es dem Benutzer, den Output eines Netzteils über eine externe Spannungsquelle zu ändern. Um darüber hinaus den Status zu überwachen, werden hierbei in der Regel LED-Anzeigen eingesetzt. Durch ein Power-Good-Signal wird dem Benutzer oder alternativ einer Steuerung mitgeteilt, dass die Ausgangsspannung des Netzteils bereitsteht. Diese Technologie hat sich in Anwendungsfällen mit geringer bis durchschnittlicher Komplexität vielfach bewährt, zeigt sich bei höheren Anforderungen aber auch mit eingeschränktem Handlungsspielraum.

Ein immer stärkerer Informationsfluss und eine stetig steigende Frequenz im Datenverkehr gehen direkt mit modernen Technologien und zunehmender Automatisierung einher – damit sind auch gesteigerte Anforderungen an programmierbare Stromversorgungslösungen unmittelbar verbunden. EMTRON electronic bietet Anwendern eine projektorientierte Beratung, technische Kompetenz und professionelle Unterstützung bei der Auswahl der passenden Stromversorgungslösung. Für die leichte Integration in ein bestehendes End-System bietet EMTRON moderne Stromversorgungen mit CANBus und PMBus Schnittstellen für den Aufbau leistungsstarker und digitaler Stromversorgungssysteme.

PMBus – weniger Verdrahtung, mehr Verlässlichkeit

Der Power Management Bus (PMBus) basiert auf dem I²C-Schnittstellenprotokoll ist insbesondere für die zuverlässige Kommunikation auf geringen Distanzen geeignet. Die Technologie zeichnet sich vor allem durch seine Reduzierung auf das Wesentliche aus, wodurch sich Schaltkreisausfälle minimieren sowie die Steuerbarkeit und die Installation des Systems besonders nutzerfreundlich gestalten. Diese Vorteile erreicht PMBus durch den Aufbau aus lediglich drei Signalleitungen, wodurch beispielsweise durch eine Master-Einheit die Systemsteuerung und -überwachung mehrerer Netzteile ermöglicht wird, indem sie mit nur einem beliebigen Netzteil des Systems kommuniziert.

Der grundlegende Aufbau aus zwei bidirektionalen Leitungen (SDA-Datenleitung & SCL-Taktleitung) sowie einer GND-Leitung reduziert den Umfang der Steuer- und Signalverdrahtung auf ein Minimum. Zudem handelt es sich um ein offenes Protokoll, das Entwicklern die Integration in ihre vorhandene Infrastruktur erleichtert. Diese Technologie hat sich durch ihre Eigenschaften bereits auf unterschiedlichen Gebieten bewährt, so mitunter in industrieller Automatisierungstechnik und der Telekommunikationstechnik.

CANBus – hohe Immunität gegen Störungen

Beim Controller Area Network (CANBus) handelt es sich um eine vielfach bewährte und ausgereifte Entwicklung der Automobilindustrie. Bereits seit Ende der 1980er Jahre wird die CANBus-Technologie erfolgreich in Kraftfahrzeugen eingesetzt und stetig weiterentwickelt. Auf Grundlage der differentiellen Signalisierungsmethode (CANH & CANL) diente die Technik dem primären Zweck, die immer umfangreicheren Kabelbäume in Automobilen zu reduzieren bzw. zu ersetzen. Längst hat sich das CANBus-Prinzip aufgrund seiner Stärken auch in anderen Bereichen erfolgreich bewährt, so wie es auch ideale Voraussetzungen für den Einsatz in Fertigungs- und Automatisierungssystemen bietet.

Die Verbreitung von CANBus auf unterschiedlichen Gebieten ist nicht zuletzt auf die hohe Immunität gegen Störungen sowie auf die Fähigkeit der Selbstdiagnose und -reparatur bei Datenfehlern zurückzuführen.

PMBus und CANBus: Referenzobjekte zeigen Möglichkeiten des Machbaren auf

Beide von EMTRON verwendeten Bus-Techniken konnten sich durch ihre Leistungsfähigkeit und zeitgemäße Funktionalität in unterschiedlichen, anspruchsvollen Praxisanwendungen bewähren. Im Folgenden stellen wir Ihnen zwei Applikationen vor, in welchen die digitale Schnittstelle der Netzteile des Herstellers Mean Well von entscheidender Bedeutung ist.
So werden die intelligenten Ladegeräte vom Typ RPB-1600-48 mit integrierter PMBus-Schnittstelle bereits erfolgreich in fahrerlosen Transportfahrzeugen (TFT) in modernen Logistiklagern eingesetzt. Zwei parallelgeschaltete Einheiten liefern die benötigte Leistung für das Laden der Fahrzeuge. Das System erkennt eine Rückkehr der Transportfahrzeuge zum Ladepunkt und durch den PMBus wird der Ladevorgang automatisch gestartet.  Jedes Fahrzeug – auch bekannt als AGV (Automatic Guided Vehicle) – ist dabei mit sechs Batteriepaketen bestückt, deren geeigneter Ladestrom – ebenfalls autonom – vom System festgelegt wird. Während des Vorgangs werden über den PMBus die Ladeinformationen und der Energiestatus übermittelt.

Ein repräsentatives Beispiel für den modernen und leistungsstarken Einsatz der CANBus-Methode bildet das Hochleistungs-Stromversorgungssystem im National Synchrotron Radiation Research Center in Taiwan. In der Synchrotronstrahlungs-Forschungseinrichtung wurde ein 96 kW-Projekt umgesetzt, das sich aus mehreren MEAN WELL DRP-3200-48CAN-Einheiten mit CANBus zusammensetzt. Im Teilchenbeschleuniger dieser Einrichtung werden Elektronen auf annähernd Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, wofür Hochfrequenzenergie, hohe Leistungseffizienz und eine präzise modulierbare Ausgangspannung im Bereich 42 V DC bis 54 V DC erforderlich sind. Ebendiese Anforderungen konnten mithilfe eines digitalen CANBus-Kommunikationsprotokolls erreicht werden. Mit dem eingesetzten System werden bis zu 30 Geräte gleichzeitig betrieben und eine besonders hohe Genauigkeit der Ausgangsleistung erreicht werden. Zudem erlaubt das System eine Steuerung und Überwachung aus der Ferne via Ethernet.

Know-how und Qualitätsprodukte – für starke Impulse

Emtron electronic steht für lösungsorientierte Beratung. Rund um die Stromversorgung nach modernen Anforderungen, für unterschiedlichste Branchen und in verschiedenen Größenordnungen stehen die Elektronik-Experten ihren Kunden als Ansprechpartner von A bis Z zur Verfügung.

Um ebenso leistungsstarke und zuverlässige wie auch effektive und effiziente Lösungen zu schaffen, stützt sich die EMTRON Qualität auf erprobte Produkte vertrauter Partner und etablierter Hersteller. Auf dem Gebiet der programmierbaren Stromversorgung und digitalen Kommunikation bilden die Mean Well Bus-Technologien ein sicheres Fundament zur EMTRON Lösungskompetenz. Das Mean Well Sortiment in diesem Segment umfasst verschiedene Modelle, um individuellen Anforderungen genauestens zu entsprechen. Mit Fachkompetenz, Sachverstand und den richtigen Impulsen entstehen so bedarfsgerechte und effiziente EMTRON-Lösungen: In der Medizintechnik, Industrie, LED-Beleuchtung, Sicherheitstechnik, der Luft- und Raumfahrt sowie auf vielen weiteren Gebieten.