Netzteile Worauf Sie beim Thema Derating in der Praxis achten sollten

Bei der Auswahl eines Netzteils wird oft übersehen, dass die Ausgangsleistung von der Umgebungstemperatur abhängt. Hier erfahren Sie mehr über das Derating und worauf Sie unbedingt achten sollten.

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Bei der Auswahl eines Netzteils stehen heute in erster Linie die Größe, Leistungsdichte und Kosten im Vordergrund. Allzu oft wird dabei allerdings angesichts der beeindruckenden Leistungsdaten übersehen, dass die maximale Ausgangsleistung von der Umgebungstemperatur abhängt. Die Daten zur Leistungsrücknahme (Derating) sind nicht immer auf den ersten Blick ersichtlich und stehen oft am Ende des Datenblatts, weit weg von den in der Überschrift beschriebenen Daten. In manchen Fällen sind diese Detailinformationen auch nicht in den Katalog- oder Kurzdatenblättern enthalten. Man muss diese Werte aber unbedingt beachten um sicherzustellen, dass das gewählte Gerät auch die Anforderungen der entsprechenden Anwendung erfüllt.

Das Derating beschreibt die erforderliche Reduktion der Ausgangsleistung des Netzteils während des Betriebs bei höheren Umgebungstemperaturen oder niedriger Eingangsspannung. Damit wird vermieden, dass es zu extremen Temperaturerhöhungen an Bauteilen und dass bei sicherheitskritischen Isolationen die thermischen Grenzwerte überschritten werden.

Derating in Abhängigkeit von der Temperatur

Bei Tisch- und Steckernetzteilen beginnt das Derating normalerweise ab 40 °C, da diese Geräte nicht der Temperaturerhöhung in einem Gehäuse ausgesetzt sind. In letzter Zeit wurden von manchen Herstellern Open-Frame-Geräte vorgestellt, bei denen die volle Leistung auf 40 °C begrenzt und die Ausgangsleistung bei 60 °C auf 50% reduziert wird. Der Grund dafür ist, dass die Bauteiletemperaturen zu hoch werden würden, wenn man die volle Leistung bis 50 °C erlauben würde. Möglicherweise können dann die spezifizierte Lebensdauer und die Produktsicherheit nicht mehr sichergestellt werden.

Eine solche Darstellung der spezifizierten technischen Daten erweckt den Anschein einer höheren verfügbaren Leistung. Auf den ersten Blick meint man dann, es könne ein kleineres oder kostengünstigeres Netzteils genügen. Allerdings ist beim Einsatz eines bis 40 °C spezifizierten Gerätes im Gesamtsystem bei 50 °C und darüber ein Derating von mindestens 25% zu berücksichtigen. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass ein Gerät, das mit einer Leistung von 100 W beworben wird, beim Betrieb mit einer Umgebungstemperatur von 50 °C nur 75 W liefern kann und daher nicht mit Geräten verglichen werden kann, die bis 50 °C eine Leistung von 100 W liefern können.

Derating abhängig von der Eingangsspannung

Geräte, die für den weltweiten Einsatz entwickelt wurden, verfügen in der Regel über einen Weitbereichseingang von 90 bis 264 V_AC. Üblicherweise wird von Geräten mit Weitbereichseingang erwartet, dass sie die volle Leistung über den gesamten Spannungsbereich liefern. Manche Netzteile bieten zusätzlich eine reduzierte Leistung bei einer Eingangsspannung von 85 oder 80 V_AC, um so den Betrieb auch bei relativ instabilen Netzspannungen zu ermöglichen.

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