Robuste AC/DC-Bricks für raue Umweltbedingungen

Der Trend zur Elektromobilität hält weiter an. Damit einher geht ein wachsender Bedarf an schnellen, zuverlässigen und effizienten Lademöglichkeiten. Für private Elektrofahrzeuge ist momentan das Laden mit 230 V AC gemäß dem Level-2-Standard die zweckmäßigste Lösung. Sofern die öffentliche Ladesäule oder die heimische Wallbox aus regenerativen Energiequellen gespeist wird, auch umweltfreundlich und nachhaltig. Meist ungeschützt im Freien aufgestellt oder nur notdürftig überdacht, sind diese Lademöglichkeiten direkt der Witterung ausgesetzt. Im Wechsel der Jahreszeiten müssen sie saisonal mit hoher Luftfeuchtigkeit und extremen Temperaturschwankungen zurechtkommen. Auch in unseren Breiten können die Temperaturen in der prallen Sommersonne inzwischen auf +50 °C und mehr steigen, während in klirrend kalten Winternächten noch immer -20 °C und tiefer möglich sind. An die Netzteile der Steuerelektronik von Wechsel- aber auch Gleichstrom-Ladestationen werden daher besonders hohe Anforderungen gestellt. Die dafür eingesetzten AC/DC-Wandler müssen nicht nur einen hohen Wirkungsgrad aufweisen und wenig Platz beanspruchen, sie sollen auch im feuchten Klima und bei Arbeitstemperaturen zwischen -30 °C und +70 °C ausfallsicher arbeiten. Um global eingesetzt werden zu können, müssen sie zudem einen weiten Eingangsspannungsbereich abdecken und dabei Spannungsschwankungen und Überspannungen abfedern.

Komplettlösung im Brick-Format

Für den anspruchsvollen Einsatz in Ladesäulen und Wallboxen hat FORTEC Power die innovative CBM-Serie von Cincon im Programm. Konzipiert für den Einsatz unter rauen Umweltbedingungen stecken die robusten Netzteile nicht nur in kompakten Gehäusen im Brick-Format, auch der EMV-Filter ist bei ihnen bereits integriert. Während andere Brick-Module in der Regel durch externe Filterkomponenten ergänzt werden müssen, erfüllt die CBM-Serie als Komplettlösung „out of the box” die EMV-Standards gemäß EN 55032 (Klasse B) und ist störfest nach EN 61000-4.

Aktuell gibt es die AC/DC-Netzteilmodule aus der CBM-Serie in den drei Leistungsstufen 70 W, 100 W sowie 150 W. Ihr Eingangsspannungsbereich reicht von 90 V AC bis 260 V AC. Alle Varianten sind vollständig gekapselt und können mit einer lüfterlosen Kontaktkühlung (Baseplate Cooling) von -40 °C bis mindestens +80 °C eingesetzt werden. Optional sind dafür auch Kühlkörper erhältlich, Konstrukteure können daher je nach Bedarf auch mit Konvektions- oder Zwangsluftkühlung arbeiten. Alle Module verfügen über eine Sicherheitszulassung nach IEC/UL/EN 62368-1. Sie sind gegen Überspannungen am Ausgang, Dauerkurzschluss und Übertemperaturen gefeit, die Betriebshöhe liegt bei maximal 5.000 Metern.

Cincon CBM70S ist mit einer Nennleistung von 70 W das kleinste Modul in dieser Serie. Es kommt im Half-Brick-Format und hat eine Bauhöhe von lediglich 17 mm. Nicht nur der EMV-Filter ist bereits integriert, sondern auch eine AC-Sicherung sowie ein Überbrückungskondensator, was den Platzbedarf für die gesamte Applikation deutlich reduziert. Der Wirkungsgrad liegt bei 89 %, die Leistungsaufnahme im Leerlauf beträgt weniger als 150 mW. Es gibt dieses Netzteilmodul wahlweise mit den Ausgangsspannungen 12, 24, 36 oder 48 V DC.

Cincon CBM101S steckt im Full-Brick-Gehäuse und ist ebenfalls nur 17 mm hoch. Bei minimalem Platzbedarf liefert dieser AC/DC-Wandler eine geregelte Leistung bis zu 100 W. Für fünf Sekunden kann er sogar eine Spitzenlast von 120 W abfangen. Die Eingangsspannung darf zwischen 90 V AC und 264 V AC liegen. Mit 94,4 % verfügt er über einen außergewöhnlich hohen Wirkungsgrad. Sein Einschaltstrom liegt unter 8,5 A, der Ableitstrom ist mit 0,25 mA sehr niedrig. Im Leerlauf beträgt die Leistungsaufnahme unter 0,5 W. Kontaktgekühlt ist dieses Modul von -40 °C bis +85 °C einsetzbar. Bei Volllast bis zu +70 °C. Die MTBF liegt bei 600.000 h (MIL-HDBK-217F). Die CBM101S-Serie ist mit fünf Ausgängen von 12 V DC, 24 V DC, 28 V DC, 36 V DC oder 48 V DC erhältlich.

Cincon BM150S ist mit einer Nennleistung von 150 W aktuell das stärkste AC/DC-Netzteilmodul im Programm. Bei voller Brick-Größe ist es keine 20 mm hoch. Es kann mit Wechselspannungen von 90 V AC bis 264 V DC betrieben werden. Sein Wirkungsgrad ist mit 93 % ausgesprochen hoch. Dieses AC/DC-Netzteilmodul ist in sechs verschiedenen Ausgangsvarianten, mit 12, 24, 28, 36, 48Vdc oder 54 V DC erhältlich. Bei Nulllast beträgt die Leistungsaufnahme weniger als 0,5 W beziehungsweise 0,7 W mit 54 V DC am Ausgang. Der Ableitstrom ist mit maximal 0,75 mA bei allen Varianten ausgesprochen niedrig. Mit Kontaktkühlung darf die Einsatztemperatur zwischen -40 °C und +80 °C betragen. Der Betrieb in Volllast ist bis zu +60 °C möglich.

Neben dem Einsatz in Ladestationen und Wallboxen eignet sich die CBM-Serie von Cincon optimal für alle Anwendungen, in denen es rau zugeht, wenig Platz zur Verfügung steht und dennoch eine hohe Leistungsdichte gefordert ist. Sei es in Automatisierungsgeräten, Test- und Messgeräten, in der Telekommunikations- und IT-Infrastruktur oder ganz allgemein in industriellen Anwendungen.