EA-PS 10000 3U programmierbare DC-Netzgeräte: 5–15 kW Auswahl- und RFQ-Leitfaden

EA-PS 10000 3U: hohe programmierbare DC-Leistung auf 3HE

Die Serie verbindet eine breite Ausgangsmatrix mit einer gemeinsamen Mechanik und Bedienplattform. Die Nennwerte reichen von 0-60 V bis 0-2000 V, 0-20 A bis 0-510 A sowie 5 kW, 10 kW oder 15 kW. Dadurch lässt sich der Arbeitsbereich näher am tatsächlichen Bedarf auswählen, statt Spannung unnötig überzudimensionieren oder am relevanten Betriebspunkt zu wenig Strom bereitzustellen.

Die Geräte regeln in Konstantspannungs-, Konstantstrom-, Konstantleistungs- und Innenwiderstandsbetrieb. Angegeben sind eine Lastregelung von höchstens 0,05 % FS in CV, 0,1 % FS in CC und 0,3 % FS in CP. Typische Dynamikwerte sind bis zu 10 ms für Anstieg und Abfall der Spannung in CV sowie bis zu 2 ms für Anstieg und Abfall des Stroms in CC. Für die Freigabe sollte das Lastprofil einschließlich Leitung und Messbedingungen im RFQ definiert werden.

Ein kapazitiver 5-Zoll-Farb-Touchscreen, zwei Drehgeber, Benutzerprofile, USB-Datenlogging und eine grafische Anzeige erleichtern die Inbetriebnahme. Für die Fernsteuerung stehen galvanisch getrennte USB- und 100-Mbit-Ethernet-Schnittstellen, eine isolierte 15-polige Analogschnittstelle sowie optionale Feldbusmodule zur Verfügung.

Vom Arbeitsbereich des Prüflings auswählen, nicht vom Maximalwert

1. Maximale Betriebsspannung und Fehlermarge festlegen

Ausgangspunkt sind Dauerbereich, Einschaltverhalten, erwartete Transienten und Prüfablauf des DUT. Verfügbar sind 60, 80, 200, 360, 500, 750, 1000, 1500 und – in der 15-kW-Klasse – 2000 V. Eine höhere Spannung ist nicht automatisch vorteilhaft: Sie beeinflusst Isolation, Anschlüsse, Kabel, Abstände und verfügbaren Strom. Der Einkauf sollte deshalb das konkrete Modell und nicht nur „15-kW-Netzgerät“ anfragen.

2. Strom an allen kritischen Betriebspunkten prüfen

Für Niederspannungs-Hochstrom-Anwendungen liefern die 60-V- und 80-V-Modelle der 15-kW-Klasse bis zu 510 A. Mit steigender Spannung sinkt der Nennstrom: Die 15-kW-Matrix umfasst 210 A bei 200 V, 120 A bei 360 V, 90 A bei 500 V, 60 A bei 750 V, 40 A bei 1000 V, 30 A bei 1500 V und 20 A bei 2000 V. Alle relevanten DUT-Punkte müssen innerhalb der Spannungs- und Stromgrenzen liegen; ein reiner Wattvergleich kann einen unbrauchbaren Arbeitsbereich verdecken.

3. Standortversorgung vor BOM-Freigabe verifizieren

Der AC-Eingang unterstützt 208 V ±10 % dreiphasig sowie 380-480 V ±10 % dreiphasig bei 45-65 Hz. Bei 208 V wird die DC-Leistung der nominellen 5-/10-/15-kW-Klassen auf 3/6/9 kW reduziert. Der Leistungsfaktor beträgt etwa 0,99; der spezifizierte Einschaltstrom bei 400 V liegt bei etwa 40 A je Phase. Standortspannung, Frequenz, Schutzkonzept und verfügbare Anschlussleistung gehören daher zwingend ins RFQ.

Modellmatrix für technische und kaufmännische Vorauswahl

Die Matrix gruppiert die verfügbaren Nennwerte. Die Produktlinks führen zu repräsentativen TPS-Shop-Konfigurationen. TPS unterstützt bei der Bestätigung von SKU, Schnittstellenoption, Zubehör und Projektmenge.

Weitere relevante Auswahlpunkte sind das 60-V-/510-A-Modell, das 80-V-/510-A-Modell, das 360-V-/120-A-Modell und das 1000-V-/40-A-Modell.

Steuerung für automatisierte Prüf- und Produktionssysteme

Galvanisch getrennte USB- und Ethernet-Schnittstellen bilden die Basis für die Fernsteuerung. Der rückseitige USB-Host unterstützt die Datenerfassung. Optional sind CAN, CANopen, RS-232, Modbus TCP, Profinet, Profibus, EtherCAT und Ethernet verfügbar. Die Schnittstelle sollte gemeinsam mit der Steuerungsarchitektur eingefroren werden, da spätere Änderungen Qualifizierung und Inbetriebnahme beeinflussen.

Die isolierte 15-polige Analogschnittstelle arbeitet wahlweise mit 0-10 V oder 0-5 V. Eingänge stehen für Spannung, Strom, Leistung, Widerstand, Remote-Betrieb, Ausgang Ein/Aus und Widerstandsmodus bereit. Ausgänge liefern Spannungs- und Strommonitoring, Alarme, Referenzspannung, DC-Status sowie CV-/CC-Zustand. Für PLC-gesteuerte Prüfstände gehören sichere Zustände, Freigabelogik, Verriegelungen und Skalierung in die Schnittstellenspezifikation.

Für kompaktere Laborplätze lassen sich das EA-PS 3200-02 C Tischnetzgerät oder die EA-PSI 9000 DT Plattform vergleichen. Für größere Rackleistungen kann TPS die 3HE-Serie der EA-PU 10000 6HE DC-Stromversorgung gegenüberstellen.

Rack-, AC-, DC- und Thermikintegration

Mechanik und Luftführung

Das Gehäuse ist 19 Zoll breit, 3HE hoch und 668 mm tief; die Gesamttiefe beträgt mindestens 777 mm. Das Gewicht liegt bei etwa 18 kg für 5 kW, 25,4 kg für 10 kW und 32,8 kg für 15 kW. Eine Schrankfreigabe allein über die Höheneinheiten reicht nicht: Nutzbare Tiefe, hinterer Biegeradius, Berührungsschutz, Tragschienen, Hebekonzept und Servicezugang müssen geprüft werden.

Die temperaturgeregelte Zwangskühlung führt Luft von vorn nach hinten. Der Betriebsbereich beträgt 0-50 °C, die relative Luftfeuchte maximal 80 % nicht kondensierend, die Höhe maximal 2000 m; Verschmutzungsgrad 2. Schranktüren dürfen den Luftstrom nicht begrenzen, und ein Rückstrom warmer Abluft ist zu vermeiden. TPS kann die Stromversorgung mit einem Sentinel-Y 42HE 19-Zoll-Leistungsschrank oder einem 6HE-19-Zoll-Chassis-Konzept koordinieren.

DC-Leiter, Sense und Erdung

Hochstromvarianten erfordern kurze, induktionsarme Leiter oder Stromschienen, korrektes Drehmoment, Berührungsschutz und eine dokumentierte Erwärmungsberechnung. Remote Sense kompensiert bis zu 5 % der Nennspannung; die Sense-Leitungen sind entsprechend Dokumentation zu führen und abzusichern. Der DC-Ausgang ist vom AC-Eingang isoliert und intern nicht geerdet. Zulässige Pol-zu-PE-Potenziale müssen im Sicherheitskonzept festgelegt werden. Serienschaltung unterliegt modellspezifischen Isolationsgrenzen; Master-Slave-Steuerung und Remote Sense sind dabei nicht zulässig.

Sicherheit, EMV, Schutzfunktionen und Nachweise

Die Dokumentation nennt EN/IEC/UL 61010-1, CSA C22.2 No. 61010-1 und BS EN 61010-1 für die Sicherheit. Als EMV-Referenzen werden EN 55011 Klasse B, CISPR 11 Klasse B, FCC 47 CFR Part 15B Klasse B und EN 61326-1 mit Störfestigkeitsprüfungen aufgeführt. Das Gerät entspricht Schutzklasse I und IP20. Exakte Erklärungen, regionale Kennzeichen, Produktionsrevision und Projektdokumente sollten im RFQ mit TPS bestätigt werden; die Nennung einer Norm ersetzt keine Systembewertung.

OVP, OCP und OPP sind von 0 bis 110 % des Nennwerts einstellbar; hinzu kommt die Übertemperaturabschaltung. Weiterhin werden Power-Fail-, Share-Bus- und Betriebsalarme signalisiert. Das Anlagenkonzept muss definieren, ob ein Alarm einen sicheren DUT-Zustand, das Öffnen eines Schützes, eine Entladung, Datensicherung oder Bedienereingriff auslöst.

Eine SEMI-F47-Überbrückungsfunktion ist für geeignete Geräte- und Firmwarestände mit Einschränkungen dokumentiert. Sie ist bei aktiver Niederspannungs-Derating-Funktion nicht verfügbar und reduziert bei Aktivierung die maximale Leistung. Halbleiterprojekte sollten Firmware, Leistungsfenster, Spannungseinbruchprofil und Abnahmetest spezifizieren.

Anwendungsfit und skalierbare Leistungsarchitektur

Typische Anwendungen sind Automotive-Komponentenvalidierung, Entwicklung von Wechselrichtern und Wandlern, Batterieladetests, Burn-in industrieller Elektronik, Luftfahrt- und Verteidigungssubsysteme, Halbleitertechnik sowie End-of-Line-Prüfplätze. Entscheidend ist, ob Arbeitspunkte, Dynamik, Ripple, Steuerweg und Fehlerreaktion zur Anwendung passen.

Bis zu 64 kompatible Geräte des Series-10000-Ökosystems lassen sich über Master-Slave- und Share-Bus-Verbindungen parallel betreiben. Gemischte Leistungsklassen sind unter dokumentierten Firmwarebedingungen möglich; das leistungsstärkste Gerät sollte Master sein, um eine unerwartet reduzierte Gesamtleistung zu vermeiden. Der Verlust einer Slave-Verbindung schaltet die DC-Ausgänge sicher ab. Diese Logik gehört vor Freigabe der Rackverdrahtung in die Systemauslegung.

Muss der Prüfprozess Energie aufnehmen statt nur liefern, sind eine EA-PUL 10000 6HE regenerative DC-Last oder eine bidirektionale Architektur für Zellformierung zu vergleichen. TPS unterstützt bei der Entscheidung zwischen Quelle, Last, bidirektionaler Stufe und koordiniertem Mehrgeräte-System.

Diese Angaben benötigt TPS für ein belastbares RFQ

• DUT-Arbeitspunkte für Spannung und Strom, Transienten sowie Leistungsklasse.
• Standortspannung, Frequenz, Einspeisegrenze, Region und Installationsumgebung.
• Racktiefe, Luftführung, Temperatur, Höhe, Kabelabgang und Servicebedingungen.
• Fernsteuerschnittstelle, Softwareumgebung, Analogskalierung, Interlocks und Logging.
• Schutzschwellen, Entladung, Erdung, Isolation und benötigte Konformitätsdokumente.
• Einzelgerät oder Parallelsystem, Menge, Lieferplan, Inbetriebnahme und Anpassungsumfang.

Lieferanten nicht nur über den Stückpreis bewerten

Für den Einkauf ist ein technisch vollständiges Angebot wichtiger als ein scheinbar niedriger Gerätepreis mit offenen Integrationspositionen. Vergleichbar werden Angebote erst, wenn Nennmodell, AC-Ausführung, Kommunikationsoption, Anschlusszubehör, Dokumentationsumfang, Lieferbedingung und Terminbasis identisch sind. Bei Serien- oder internationalen Projekten sollten außerdem Wiederholbarkeit der Konfiguration, Änderungsmanagement, Ersatzteilstrategie, Verpackung und Zielmarktanforderungen geklärt werden.

Systemintegratoren sollten die Verantwortung für Netzanschluss, DC-Verteilung, Schrankkühlung, Sicherheitsverriegelung und Softwareintegration eindeutig zuordnen. Schaltschrankbauer benötigen belastbare Daten zu Gewicht, Einbautiefe, Luftstrom und Anschlüssen, bevor Mechanik und Kupferschienen freigegeben werden. Elektroingenieure sollten Grenzwerte, Sense-Konzept, Erdung und Fehlerreaktionen dokumentieren. Der Einkauf kann diese technischen Freigabepunkte anschließend als kommerzielle Meilensteine abbilden.

Auch die Abnahme sollte bereits in der Anfrage stehen: Sichtprüfung, Modell- und Optionskontrolle, Kommunikationsprüfung, Ausgangstest an definierten Punkten, Alarmverhalten und Übergabe der Dokumentation. Bei Parallelsystemen kommen Initialisierung, Gesamtwertanzeige, Stromaufteilung und Verhalten bei Busunterbrechung hinzu. Diese frühe Klarheit reduziert Nachträge und beschleunigt die Inbetriebnahme am Zielstandort.

Mit diesen Daten kann TPS Modellauswahl, gleichwertige Lösungen, Schnittstellen- und Rackintegration, kundenspezifische Engineering-Abstimmung sowie die kommerzielle Koordination für globale B2B-Kunden unterstützen. Ausgangspunkt kann die Produktseite des EA-PS 10500-60 3U oder eine vollständige Projektanfrage sein.

Modellauswahl und Angebot anfragen

FAQ

Welchen Ausgangsbereich deckt die EA-PS 10000 3U Serie ab?

Die dokumentierte Matrix umfasst 5, 10 und 15 kW, 60-2000 V und bis zu 510 A. Nicht jede Spannung ist in jeder Leistungs-/Stromkombination verfügbar.

Liefert ein 15-kW-Gerät an 208 V Drehstrom volle 15 kW?

Nein. Bei 208 V ±10 % dreiphasig ist die 15-kW-Klasse auf 9 kW DC-Ausgangsleistung reduziert. Für den Nennleistungsbereich ist 380-480 V dreiphasig erforderlich.

Welche Schnittstellen stehen zur Verfügung?

Isolierte USB-, 100-Mbit-Ethernet- und 15-polige Analogschnittstellen sind integriert. Optional sind unter anderem CAN, CANopen, RS-232, Modbus TCP, Profinet, Profibus und EtherCAT verfügbar.

Können mehrere Geräte parallel betrieben werden?

Ja. Bis zu 64 kompatible Series-10000-Geräte können in einer Master-Slave-/Share-Bus-Architektur kombiniert werden, abhängig von Modell, Firmware, Verdrahtung und Konfiguration.

Welche Angaben braucht TPS für ein Angebot?

DUT-Arbeitsbereich, AC-Versorgung, Schnittstelle, Rackbedingungen, Schutz- und Nachweisanforderungen, Menge, Lieferort und Termin. TPS kann dann das Modell bestätigen oder eine gleichwertige, integrierte beziehungsweise angepasste Lösung vorschlagen. TPS zu programmierbarer DC-Leistung kontaktieren.