DC-USV-Modul, Bild: Bicker Elektronik

Die nahezu wartungsfreien DC-USV-Module sorgen für eine langjährige hohe Verfügbarkeit der versorgten Systeme. Bild: Bicker Elektronik

| von Nach Unterlagen von Bicker Elektronik

Zwei DC-USV-Kompaktmodule des Unternehmens Bicker Elektronik sorgen für eine gewohnt zuverlässige, unterbrechungsfreie Stromversorgung von DC-Verbrauchern wie Low-Power-Embedded-IPCs, Gateways, Motoren, Sensoren, Aktoren oder Kameras in der industriellen Steuerungs-, Prozess- und Automatisierungstechnik, der Medizin- und Labortechnik sowie in sicherheitstechnischen Einrichtungen. Zum Schutz vor Spannungsschwankungen, Flicker oder Ausfällen der Versorgungsspannung sind die Module UPSIC-1205D (12 VDC/5A) und UPSIC-2403D (24 VDC/3A) mit Ultrakondensatoren, den sogenannten Supercaps, als wartungsfreie Energiespeicher ausgestattet.

Zudem verfügen sie über eine intelligente Lade- und Steuerungselektronik. Alle diese Komponenten befinden sich in einem besonders robusten Aluminiumgehäuse mit DIN-Rail-Halter für eine schnelle Hutschienen-Montage in Schaltschränken. Supercaps basieren auf elektrophysikalischen Prinzipien. Sie sind in maximal 60 Sekunden voll beladen und für den lüfterlosen 24/7-Dauerbetrieb im erweiterten Temperaturbereich von -20 bis +70 Grad Celsius ausgelegt.  Außerdem haben eine hohe Strombelastbarkeit und Leistungsdichte. Da sie mehr als 500.000 Lade- und Entladezyklen vertragen, sind die langlebigen DC-USV-Systeme mit Supercaps fast wartungsfrei. Für das versorgte Gesamtsystem bedeutet dies eine verbesserte Verfügbarkeit bei minimiertem Wartungsaufwand.

Intelligente Lade- und Steuerungselektronik

Die µC-gesteuerte Systemelektronik der beiden Module leitet im Normalbetrieb die Eingangsspannung mit einem minimalen Abschlag von 0,3 Volt beziehungsweise 0,2 Volt bei Volllast an den Ausgang weiter, lädt die Superkondensatoren und überwacht die Spannungsschwellen am Eingang. Wird eine definierte Spannungsschwelle unterschritten, schaltet das System auf den USV-Backup-Betrieb um und stellt am Ausgang eine unterbrechungsfreie und geregelte Spannungsversorgung sicher. Die intelligente Verteilung der Ladeströme am Eingang sorgt dafür, dass die vorgeschaltete AC/DC-Stromversorgung nicht überdimensioniert werden muss, sondern die Eingangsleistung konstant gehalten und angepasst auf die versorgte Last und den Supercap-Lader verteilt wird.

Frontseitige Schnittstellen

Alle Ein- und Ausgänge sind an der Frontseite angeordnet. Hierzu zählen neben den Anschlüssen für Eingangs- und Ausgangsspannung mit Kontroll-LEDs ein Relais-Kontakt (PowerFail), eine RS232-Kommunikationsschnittstelle (DSUB-Buchse) sowie Shutdown-Signalausgänge. Die DC-USV-Kompaktmodule sind zudem mit einem aktiven Verpolungsschutz ausgestattet, sowie gegen Überlast abgesichert (Abschaltung mit automatischem Wiederanlauf). Mithilfe der HID-Battery-Parameter Software lassen sich Einstellungen komfortabel vornehmen. Zusätzlich ermöglicht ein umfangreicher Befehlssatz das direkte Auslesen von Sensorwerten und das Setzen von Parametern. Die kontinuierliche Betriebsdatenerfassung gestattet „Data Monitoring“ in Echtzeit. Hierbei werden die Daten im Modul zwischengespeichert und über die RS232-Schnittstelle an den Host weitergeleitet. Das offene Kommunikationsprotokoll bietet Systementwicklern individuelle Möglichkeiten der Anbindung an das eigene System. Mithilfe der integrierten Reboot-Funktion lässt sich der automatische Neustart eines versorgten Computersystems aktivieren, sobald nach einem Stromausfall die Eingangsspannung während des bereits eingeleiteten Shut-Down oder zu einem späteren Zeitpunkt wiederkehrt. Die Startfunktion des Mainboards kann bei anliegender Eingangsspannung direkt über das BIOS aktiviert werden. So können autarke Computersysteme nach einem Stromausfall kontrolliert heruntergefahren und anschließend wieder selbstständig gestartet werden.

Kontrollierte Freigabe der Ausgangsspannung

Optional kann für die Ausgangs-und Versorgungsfreigabe an das System eine Zusatzfunktion aktiviert werden, die sicherstellt, dass der Ausgang der DC-USV erst freigeschaltet wird, wenn die Superkondensatoren mindestens 90 Prozent ihrer Kapazität erreicht haben. Das sichere Herunterfahren eines versorgten Computersystems ist somit immer zuverlässig gewährleistet. Die Module können am Host auch ohne Software betrieben werden. Die Konfiguration der Zeitwerte für PowerFail- und Shutdown/Reboot-Timer sind über einen von außen zugänglichen DIP-Schalter problemlos möglich. Das Modul generiert das Auslösesignal zum Herunterfahren/Abschalten des Systems über das Shutdown-Signal. aru

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