Berechnung des AC-Eingangsstroms von Netzteilen

Die Kenntnis der AC-Eingangsstrom-Nennwerte eines Produkts ist entscheidend für die Auswahl geeigneter Leistungsschalter, AC-Eingangskabel und Steckverbinder. Der AC-Eingangsstrom eines DC-Netzteils kann anhand einiger bekannter Produktspezifikationen wie folgt berechnet werden:

Formel für den 3-phasigen AC-Eingangsstrom:

Formel für den 1-phasigen AC-Eingangsstrom:

wobei:

• Der AC-Eingangsstrom in Aac gemessen wird
• Die DC-Ausgangsleistung in Watt gemessen wird
• Die AC-Eingangsspannung in Vac gemessen wird

Rechner

Produktspezifikationen

Mehrere Parameter beeinflussen den AC-Eingangsstrom-Nennwert des Netzteils, die jeweils in diesem Abschnitt beschrieben werden.

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad eines Netzteils ist das Verhältnis von Ausgangsleistung zu Eingangsleistung. In verschiedenen Leistungswandlungsstufen geht Energie als Wärme in Bauteilen wie Dioden, Schaltgeräten wie MOSFETs und IGBTs, Magnetkomponenten und Leitungen verloren.

In Netzteilspezifikationen wird der Wirkungsgrad typischerweise bei Volllast gemessen und angegeben, was den maximalen Wirkungsgrad ergibt. Bei modernen Netzteildesigns kann auch bei unter maximalen Betriebsbedingungen ein hoher Wirkungsgrad erwartet werden, jedoch geringer als der Nennwert bei Volllast.

Der Wirkungsgrad wird typischerweise als Prozentwert angegeben, der für Berechnungen im Dezimalformat verwendet werden muss.

DC-Ausgangsnennwert

Programmierbare DC-Netzteile werden für eine bestimmte maximale DC-Ausgangsspannung, einen maximalen DC-Ausgangsstrom und eine maximale DC-Ausgangsleistung entwickelt, bemessen und getestet. Selbst bei unbegrenztem verfügbaren AC-Eingangsstrom liefern diese Produkte nicht mehr Ausgangsleistung als ihren Nennwert.

Bei einem typischen programmierbaren DC-Netzteil ist der maximale DC-Ausgangsnennwert das Produkt aus maximaler DC-Ausgangsspannung mal maximalem DC-Ausgangsstrom. Auto-Ranging-Netzteile können ein Ausgangsbetriebsprofil bieten, das es dem Produkt ermöglicht, die volle Leistung über einen breiteren Spannungs- und Strombereich zu erreichen.

Der maximale DC-Ausgangsleistungsnennwert muss in die Berechnung des AC-Eingangsstroms einbezogen werden. Verwenden Sie, falls verfügbar, den vom Netzteilhersteller angegebenen maximalen DC-Ausgangsleistungsnennwert für diese Berechnung.

Leistungsfaktor

Der Leistungsfaktor eines Netzteils ist das Verhältnis von Wirkleistung, ausgedrückt in Watt, zu Scheinleistung, ausgedrückt in var. Obwohl der mit der Blindleistung verbundene Strom keine Arbeit an der Last verrichtet, muss er bei der Dimensionierung der AC-Stromaufnahme berücksichtigt werden.

Bei der Entwicklung eines Netzteils wird erheblicher Aufwand betrieben, um die Blindleistungsaufnahme zu reduzieren und die gesamte AC-Stromaufnahme zu minimieren. Magna-Power setzt in seinen Modellen mit geringerer Leistung eine aktive Leistungsfaktorkorrektur (aktive PFC) ein, während die Modelle mit höherer Leistung durch große AC-Eingangsinduktivitäten passiv einen hohen Leistungsfaktor erreichen, der eine steife AC-Eingangsimpedanz bietet – einer der Vorteile der charakteristischen stromgespeisten Topologie von Magna-Power.

Der Leistungsfaktor wird typischerweise als Dezimalzahl kleiner als 1 angegeben.

AC-Eingangsspannungstoleranz (optional)

Der AC-Eingangsstrom wird typischerweise bei nominaler AC-Eingangsspannung spezifiziert. Häufig geben Hersteller – Magna-Power eingeschlossen – eine AC-Eingangsspannungstoleranz an, innerhalb derer ein normaler Betrieb erwartet werden kann. Wenn das Netzteil unterhalb der nominalen AC-Eingangsspannung betrieben wird, ist eine höhere AC-Stromaufnahme zu erwarten. Wenn Sie beispielsweise bei 10 % unter der nominalen AC-Eingangsspannung betreiben, wird die AC-Stromaufnahme um 10 % höher sein.

Die AC-Eingangsspannungstoleranz ist in den in diesem Artikel bereitgestellten Formeln nicht berücksichtigt, kann aber einbezogen werden, indem die ungünstigste kontinuierliche AC-Eingangsspannung verwendet wird, die dem Netzteil zugeführt wird.

Hinweise zum AC-Eingangsstrom der MagnaDC-Netzteile

Angesichts der sehr breiten Palette an Leistungsbereichen und Modellen innerhalb der programmierbaren MagnaDC DC-Netzteile werden einige zusätzliche Überlegungen zur Konsolidierung der Spezifikationen angestellt.

Für jede AC-Eingangsspannung innerhalb eines bestimmten Leistungsbereichs wird nur ein AC-Eingangsstrom-Nennwert angegeben, trotz unterschiedlicher Wirkungsgrade der verschiedenen Modelle. Beispielsweise haben die SL Series 6 kW Modelle über 20 verschiedene Modelle mit Wirkungsgraden von 90 % bis 95 %, dennoch gibt es nur einen AC-Eingangsstrom-Nennwert für jede AC-Eingangsspannung. In diesem Fall verwendet Magna-Power den niedrigsten Wirkungsgrad dieses Leistungsbereichs (d. h. 90 %), um den ungünstigsten AC-Eingangsstrom für diesen Leistungsbereich sicherzustellen.

Darüber hinaus unterstützt Magna-Power eine breite Palette von AC-Eingangsspannungen für Anwendungen weltweit, konsolidiert aber wichtige Baugruppen und Magnetdesigns mit ähnlichen AC-Spannungsnennwerten. In der Tabelle der AC-Eingangsstrom-Nennwerte werden 208 Vac 3-phasig und 240 Vac 3-phasig als 208/240 Vac 3-phasig zusammengefasst. Der AC-Eingangsstrom-Nennwert wird immer für die niedrigere der beiden Spannungen angegeben, was den ungünstigsten AC-Eingangsstrom-Nennwert liefert.