Die Ausgründung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) Digital Power Systems (DPS) zeigt in Tests Netzteile mit bis zu 50 Jahren Lebensdauer.
Netzteil mit Folienkondensatoren von DPS (Bild: Marco Wünschmann, Welectron)
Heutige Schaltnetzteile sind zwar leicht und kompakt, wegen der darin verbauten Elektrolytkondensatoren seien sie aber auch fehleranfällig. Langlebiger seien dem KIT nach Folienkondensatoren. Diese benötigen aber bis zu zehnmal mehr Platz – bis jetzt: „Wir haben ein digitales Regelungsverfahren entwickelt, das es uns erlaubt, Folienkondensatoren platzsparend einzusetzen“, sagt DPS-Geschäftsführer Michael Heidinger. Dadurch entstehe ein geringerer Wartungsaufwand als bei gewöhnlichen Netzteilen: „Die Technologie ist ein Game-Changer für alle Bereiche, wo es auf Zuverlässigkeit ankommt“, so Heidinger weiter. „Etwa bei Rechenzentren oder Logistikzentren oder der Flugsicherheitsbeleuchtung.“ Denn Service-Einsätze, um defekte Netzteile auszutauschen, kosteten ein Vielfaches des Gerätpreises selbst.
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Gemeinsame Tests mit dem Lichttechnischen Institut des KIT sollen eine Lebensdauer der Netzteile von 50 Jahren bei 40°C Umgebungstemperatur nachgewiesen haben. „Damit wird die Lebensdauer von etablierten Netzteilen etwa um das Fünffache übertroffen“, erklärt Heidinger. Dabei sei noch kein Netzteil ausgefallen, sodass die Tests fortgesetzt würden. „Es ist also noch Luft nach oben.“
Das digitale Regelungsverfahren, welches es erlaubt, Folienkondensatoren bei leicht gesteigertem Platzbedarf einzusetzen, läuft auf einem im Netzteil eingebauten Mikroprozessor. Es erkennt störende Umgebungseinflüsse, sodass beispielsweise höhere Spannungsschwankungen am Folienkondensator ausgeglichen werden können. Dadurch sind Speicherkondensatoren mit geringerer Kapazität ausreichend. Möglich sei diese Technologie erst mit der Verbreitung von sehr leistungsstarken Mikroprozessoren geworden, erläutert Heidinger.
Eingesetzt werde das Netzteil bereits bei der Sicherheitsbeleuchtung – auch Befeuerung genannt – an Hindernissen für Flugzeuge wie Industriekamine, Windräder oder Funkmasten. Ausgetauscht werden könnten defekte Netzteile dort meist nur umständlich und teuer mithilfe von Industriekletternden.
