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Klarer Vorteil Programmierbare Stromversorgung mit digitaler Kommunikation

Vom Drehwahltelefon zum Smartphone, von Fahrzeugen mit fossilen Brennstoffen zu digital gesteuerten Elektrofahrzeugen – die Technologie entwickelt sich in Richtung digitale Steuerung und Kommunikation. Auch bei Schaltnetzteilen ist diese Entwicklung zwischen den Generationen zu beobachten.

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Die Verarbeitung großer Informationsmengen erfolgt mittlerweile digital, um eine fehlerfreie, zuverlässige Kommunikation und Steuerung zu gewährleisten.
Die Verarbeitung großer Informationsmengen erfolgt mittlerweile digital, um eine fehlerfreie, zuverlässige Kommunikation und Steuerung zu gewährleisten.
(Bild: MEAN WELL)

Die herkömmliche Verwaltung von Stromversorgungen, einschließlich Funktionssteuerung und Überwachung des Gerätestatus, wird auf analoge Weise realisiert. So wird z.B. das Trimmen der Ausgangsspannung - eine Funktion, die es dem Benutzer ermöglicht, die Ausgangsspannung eines Netzteils zu ändern – über eine externe Gleichstromquelle gesteuert. Außerdem wird der Betriebsstatus des Geräts häufig durch LED Anzeigen angezeigt. Und das Power Good Signal wird durch TTL oder offene Relais-Signale übertragen.

Die in den obigen Beispielen beschriebenen analogen Steuerungen mögen den Anforderungen der meisten Anwendungen genügen, aber nicht in jedem Fall. Der derzeitige Trend bei modernen Systemen geht in Richtung digitale Verarbeitung und Autonomie. Der herkömmliche Weg genügt nicht mehr den Anforderungen an die Verarbeitung großer Informationsmengen und eine fehlerfreie, zuverlässige Kommunikation und Steuerung.

Die programmierbaren Stromversorgungen von MEAN WELL bieten entweder eine CANBus oder eine PMBus Steuerungsschnittstelle als Antwort auf die Anforderungen der digitalen Kommunikation.

Power Management Bus von MEAN WELL

Abbildung 1: PMBus – Master Slave Kommunikationsdiagramm
Abbildung 1: PMBus – Master Slave Kommunikationsdiagramm
(Bild: MEAN WELL)

Der Power Management Bus (PMBus) verwendet zwei Signalleitungen für die bidirektionale Kommunikation, die Serial Data Line (SDA) und die Serial Clock Line (SCL). Ein System mit PMBus benötigt nur drei Drähte (einschließlich eines GND Drahtes), die zwischen den Geräten zur Kommunikation und Steuerung verbunden sind. Eine Master Controller Einheit kann mit jedem Netzteil (Slave) über den Datenbus kommunizieren, um eine Systemsteuerung und Überwachung mit mehreren Netzteilen zu erreichen. Dies reduziert nicht nur den Verdrahtungsaufwand und den daraus resultierenden Ausfall von Steuersignalen erheblich, sondern ermöglicht auch eine einfache und bequeme Steuerung auf Systemebene. PMBus hat sich in verschiedenen Bereichen wie z.B. der industriellen Automatisierung und der Telekommunikationsausrüstung durchgesetzt. (Abbildung 1: PMBus Anschlussdiagramm). MEAN WELL adaptiert PMBus Version 1.1 mit einer maximalen Busgeschwindigkeit von 100KHz.

Vorteil: Das offene Protokoll macht es Entwicklern leichter, PMBus in ihr System zu integrieren.

Nachteil: Asymmetrisches Signal, das anfälliger für Störungen ist und sich für die Kommunikation über kurze Entfernungen eignet.

Controller Area Network von MEAN WELL

Abbildung 2: CANBus Anschlussdiagramm
Abbildung 2: CANBus Anschlussdiagramm
(Bild: ISO 11898-2)

Das Controller Area Network (CANBus), das die differentielle Signalisierungsmethode (CANH und CANL) verwendet, wurde ursprünglich für die Automobilindustrie entwickelt, um die komplexe Verkabelung in einem Auto zu ersetzen. Aufgrund der hohen Immunität gegenüber elektrischen Störungen und der Fähigkeit zur Selbstdiagnose und Reparatur von Datenfehlern wird CANBus in verschiedenen Branchen, wie der Fertigungs- und Automatisierungssysteme, immer häufiger eingesetzt. (Abbildung 2: CANBus Anschlussdiagramm). Die Informationen über den CANBus, den MEAN WELL verwendet, sind:

  • Physische Schicht: ISO 11898;
  • Datenübertragungsschicht: CAN 2.0B;
  • Anwendungsschicht: Von MEAN WELL definierte Befehlsliste;
  • Baudraten: 250Kbps

Vorteil: Hohe Immunität gegen elektrische Störungen.

Nachteil: Ein Teil des Protokolls ist durch MEAN WELL definiert; bei der Implementierung in ein Endsystem sind möglicherweise Änderungen erforderlich.

Die folgenden Beispiele zeigen die Vorteile einer digital gesteuerten Stromversorgung für bestimmte Anwendungen:

  • Anwendung: Automatic Guided Vehicle (AGV) (Fahrerloses Transportfahrzeug)
  • Modell: RPB-1600-48 (integrierter PMBus)
  • Kommunikationsschnittstelle: PMBus

Abbildung 3: Fahrerloses Transportfahrzeug
Abbildung 3: Fahrerloses Transportfahrzeug
(Bild: MEAN WELL)

Bei dieser Anwendung werden zwei RPB-1600-48 parallel in der Ladestation des fahrerlosen Transportfahrzeugs im Logistiklager installiert. Wenn das Fahrzeug zur Ladestation zurückkehrt, erkennt das System den Verbindungsstatus des Anschlusses und schaltet das Ladegerät über den PMBus ein, um die Batterie zu laden. Wie in Abbildung 3 dargestellt, wählt das System auch den geeigneten Ladestrom zum Aufladen der sechs Batteriepakete des Fahrzeugs über PMBus aus und sendet Ladeinformationen und den Energiestatus über die Kommunikation zurück.

In einem anderen Projekt bietet MEAN WELL digital gesteuerte Stromversorgungen für einen Datenserver an, der hohe Anforderungen an Energieverwaltung und Effizienz stellt.

Für diese Anwendung werden die DRP-3200-48CAN mit dem digitalen Kommunikationsprotokoll CANBus mit 30 Stück parallel als ein Stromversorgungssystem konfiguriert. Es bietet eine präzise Spannungsregelung über eine digitale Steuerschnittstelle mit einer Genauigkeit von bis zu +/- 1%. Außerdem müssen in diesem System mehrere Stromversorgungssysteme, die nicht parallel geschaltet sind, während der Experimente synchron eingestellt werden. Für die Synchronisation und Fernsteuerung sind ein externer Controller und ein Kommunikationsprotokoll erforderlich. Stromversorgungen mit vollständig digitalem Design und Kommunikationsprotokoll ermöglichen die Steuerung und Überwachung des Systems aus der Ferne. Neben der DRP-3200 Serie bietet MEAN WELL auch UHP-1500/2500, PHP- 3500/3500-HV für lüfterlose oder wassergekühlte Anwendungen an. Sie alle sind für Anwendungen geeignet, die eine intelligente Steuerung und Überwachung erfordern.

Wenn Sie Fragen zu unserer intelligenten Steuerungsanwendung haben, klicken Sie auf den Link zur FAQ Webseite oder scannen Sie den QR-Code unten. Für genauere Informationen wenden Sie sich bitte direkt an die Mitarbeiter des MEAN WELL Vertriebs oder des technischen Servicezentrums. Für weitere technische Videos und Artikel besuchen Sie bitte unsere MEAN WELL Expo Technical Service Hall.

Für mehr Informationen zur Steuerungsanwendung von MEAN WELL, scannen Sie die QR-Codes ein.
Für mehr Informationen zur Steuerungsanwendung von MEAN WELL, scannen Sie die QR-Codes ein.
(Bild: MEAN WELL)

FAQ zur intelligenten Steuerung

MEAN WELL Expo Technischer Service Halle

Kontakt:
MEAN WELL Europe BV
Langs de Werf 8,
1185XT, Amstelveen

Niederlande
Tel: +31-20-758-6000
E-Mail: info@meanwell.eu
Webseite: www.meanwell.eu

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