Motoren, Stellantriebe und kapazitive Verbraucher ziehen beim Einschalten kurzzeitig ein Vielfaches ihres Nennstroms. Ein Netzteil, das allein auf die Dauerlast ausgelegt ist, kann in diesem Moment in die Strombegrenzung gehen – die Ausgangsspannung bricht ein, und empfindliche Verbraucher reagieren mit Reset. Wie wirken sich Anlauf- und Lastspitzen auf die Netzteilauswahl aus? Dieser Beitrag beschreibt, wie solche Spitzen entstehen und welche Mean-Well-Serien mit Power Boost dafür ausgelegt sind.
Merksatz: Power Boost (bis 150 %) ist eine Reserve für kurzzeitige Lastspitzen und entspricht nicht der Dauerleistung eines Netzteils.
Dieser Beitrag bietet allgemeine Produktinformationen und ersetzt keine projektbezogene Auslegung. Maßgeblich sind die technischen Daten im jeweiligen Datenblatt.
Warum Lastspitzen ein Netzteil belasten
Der kritische Moment ist das Zuschalten, nicht der Dauerbetrieb. DC-Motoren und Stellantriebe ziehen beim Anlauf ein Mehrfaches ihres Nennstroms, bis sie auf Drehzahl sind. Kapazitive Lasten wie nachgeschaltete DC/DC-Wandler mit großen Eingangskondensatoren verursachen einen hohen Ladestrom im ersten Augenblick. Lampen und Heizelemente haben im kalten Zustand einen niedrigeren Widerstand und damit einen erhöhten Einschaltstrom. Übersteigt die Summe aus Dauerlast und Spitze die Leistung des Netzteils, geht dieses in die Strombegrenzung.
| Lasttyp | Verhalten beim Einschalten | Bedeutung für die Netzteil-Leistung |
|---|---|---|
| DC-Motor / Stellantrieb | Anlaufstrom als Mehrfaches des Nennstroms | kurzzeitiger Bedarf deutlich über der Dauerlast |
| Kapazitive Last (DC/DC, Puffer) | hoher Ladestrom im ersten Moment | kurze, hohe Stromspitze beim Zuschalten |
| Lampe / Heizelement | erhöhter Einschaltstrom (kalter Widerstand) | kurzer Mehrbedarf beim Kaltstart |
| Spule / Schütz | Strom steigt verzögert an (Induktivität) | kein nennenswerter Spitzenbedarf am Netzteil |
Dauerlast und Reserve
Üblicherweise wird ein Netzteil nach der Summe der Dauerströme am Ausgang ausgelegt; eine Reserve von 15–20 % für Erweiterungen und Alterung ist dabei gängige Praxis. Die kurzzeitige Spitze wird getrennt betrachtet und ist nicht Teil dieser Dauerreserve. Bei höheren Umgebungstemperaturen sinkt die nutzbare Dauerleistung (Derating); die zulässigen Werte stehen in der Kennlinie des Datenblatts.
Power Boost: kurzzeitige Spitzen bis 150 %
Einige Mean-Well-Serien liefern kurzzeitig mehr als ihre Nennleistung. Die NDR-Serie und die dreiphasige TDR-Serie bieten laut Hersteller einen Power Boost von bis zu 150 % für kurzzeitige Lastspitzen. Ein NDR-240-24 kann damit einen Anlaufmoment abfangen, für den die reine Nennleistung nicht ausreicht. Dauer und Häufigkeit des Power Boost sind modellabhängig und im jeweiligen Datenblatt angegeben.
Einphasig und dreiphasig
Bis etwa 480 W wird üblicherweise einphasig versorgt (NDR-Serie, 90–264 V AC). Bei größeren Leistungen oder mehreren gleichzeitig anlaufenden Antrieben verteilt ein dreiphasiges Netzteil die Last auf drei Außenleiter. Die TDR-Serie (240/480/960 W, 24 V oder 48 V, 340–550 V AC) ist dreiphasig ausgelegt, erreicht bis zu 94 % Wirkungsgrad, arbeitet von −30 bis +70 °C und hat 3 Jahre Herstellergarantie.
| Merkmal | NDR (einphasig) | TDR (dreiphasig) |
|---|---|---|
| Leistung | 75 / 120 / 240 / 480 W | 240 / 480 / 960 W |
| Eingang | 90–264 V AC | 340–550 V AC, 3-phasig |
| Ausgang | 24 V (auch 12 V / 48 V je Modell) | 24 V / 48 V |
| Power Boost | bis 150 % | bis 150 % |
Zu den Serien: NDR-Serie (einphasig) und TDR-Serie (dreiphasig). Einen Überblick aller Hutschienengeräte bietet die 24-V-Hutschienen-Netzteile.
Grenzen des Power Boost
Reicht der Power Boost für eine Spitze nicht aus, bestehen in der Praxis mehrere Möglichkeiten: eine größere Leistungsklasse, ein eigenes Netzteil für besonders spitzenlastige Verbraucher oder ein zeitlich versetztes Zuschalten. Der Einschaltstrom auf der 230-V-Seite und das Auslösen von Leitungsschutzschaltern sind ein eigenes Thema, das der Beitrag Einschaltstrom bei Netzteilen behandelt.
Überblick: die wichtigsten Faktoren
Für die Auswahl eines Netzteils bei Lastspitzen sind vier Punkte maßgeblich: die Dauerlast samt Reserve, die Art der Verbraucher und ihr Verhalten beim Einschalten, das Vorhandensein einer Power-Boost-Reserve (NDR, TDR) und – bei großen Leistungen – die Versorgung ein- oder dreiphasig.
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