60 W DC/DC-Wandler (16–32 VDC → 12 VDC / 5 A) mit Bicker USV, Superkondensator 0,50 Wh

Der DC2412-UPSD ist ein industrieller DC/DC-Wandler und eine DC-USV in einem Gerät. Er wandelt eine Eingangsspannung von 16–32 VDC in einen stabilen Ausgang von 12 VDC / 5 A um und hält bei einem kurzen Ausfall der Eingangsspannung den 12-VDC-Ausgang mithilfe integrierter Superkondensatoren aufrecht. Die maximale Ausgangsleistung beträgt 60 W.

Ja. Die Nenneingangsspannung beträgt 24 VDC, der Wandler arbeitet jedoch in einem weiten Bereich von 16–32 VDC. Am Ausgang liefert er geregelte 12 VDC ±2 % bei einem Strom von bis zu 5 A.

Ein herkömmlicher DC/DC-Wandler wandelt lediglich eine Gleichspannungsebene in eine andere um. Der DC2412-UPSD enthält zusätzlich einen Superkondensatorspeicher und die Steuerelektronik einer USV. Bei einem Ausfall oder Einbruch der Eingangsspannung kann er daher den 12-VDC-Ausgang vorübergehend aufrechterhalten und dem angeschlossenen Gerät den Weiterbetrieb oder ein sicheres Herunterfahren ermöglichen.

Ja. Der DC2412-UPSD besitzt einen Gleichspannungseingang und ist nicht für den direkten Anschluss an ein 230-VAC-Netz vorgesehen. Er benötigt eine externe DC-Stromversorgung im Bereich von 16–32 VDC, typischerweise 24 VDC. Diese Eingangsspannung wandelt er anschließend in 12 VDC um und gewährleistet gleichzeitig die unterbrechungsfreie Stromversorgung des angeschlossenen Geräts.

Ja. Der DC2412-UPSD arbeitet als DC/DC-Wandler und liefert im zulässigen Eingangsspannungsbereich von 16–32 VDC einen geregelten Ausgang von 12 VDC ±2 %. Das angeschlossene 12-VDC-Gerät ist daher nicht direkt von Spannungsänderungen im 24-VDC-Versorgungszweig abhängig.

Superkondensatoren eignen sich besonders für häufige kurze Stromausfälle. Sie laden sich schnell auf, erfordern keinen regelmäßigen Batteriewechsel und der Hersteller gibt eine Lebensdauer von über 500.000 Lade- und Entladezyklen an. Für eine Versorgung über mehrere Minuten oder Stunden bei einem längeren Ausfall ist eine batteriegestützte USV besser geeignet.

Das Gerät verwendet vier Superkondensatoren mit einer Kapazität von jeweils 100 F. Der nominale Energievorrat beträgt 1,8 kJ, davon gibt der Hersteller 1,1 kJ als nutzbare Energie an.

Die Überbrückungszeit hängt vor allem von der tatsächlichen Ausgangsleistung des angeschlossenen Geräts ab. Bei geringerem Verbrauch ist sie deutlich länger als bei einer Last nahe der maximalen Leistung von 60 W. Der Hersteller gibt deshalb keinen festen Einzelwert an, sondern eine Kennlinie der Überbrückungszeit in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung bei +25 °C.

Soll die USV das sichere Herunterfahren eines Industrie-PCs ermöglichen, muss die Abschaltung mit ausreichender Reserve vor der vollständigen Entladung der Superkondensatoren eingestellt werden.

Die Ladezeit hängt von der Ausgangslast ab. Ohne angeschlossene Last gibt der Hersteller eine Zeit von weniger als 60 Sekunden an. Bei Volllast kann das Aufladen etwa 2,5 Minuten dauern, da ein größerer Teil der verfügbaren Leistung für die Versorgung des angeschlossenen Geräts genutzt wird.

Ja. Häufige kurze Stromausfälle, Spannungseinbrüche oder Schwankungen der Eingangsspannung gehören zu den wichtigsten Einsatzbereichen dieses Geräts. Die Superkondensatoren bewältigen eine sehr hohe Zahl von Zyklen und laden sich nach einem Ausfall schnell wieder auf.

Ja. Der DC2412-UPSD kann dem angeschlossenen Computer bei einem Stromausfall Informationen über den Power-Fail-Status übermitteln und ihm Zeit zum Speichern von Daten sowie zum kontrollierten Herunterfahren des Betriebssystems geben. Die Kommunikation kann über RS232 erfolgen; alternativ kann der PBR-Ausgang verwendet werden, um das Drücken der Power-Taste auf dem Mainboard zu simulieren.

Die Reboot-Funktion ermöglicht nach einem kontrollierten Herunterfahren den Neustart des angeschlossenen Systems, wenn die Eingangsspannung während oder nach dem Herunterfahren zurückkehrt. Bei einem Industrie-PC muss diese Funktion auch mit den BIOS- und Betriebssystemeinstellungen abgestimmt werden.

Der Power Fail Timer bestimmt die Zeit vom Beginn eines Stromausfalls bis zu dem Zeitpunkt, an dem die USV das Herunterfahren des angeschlossenen Systems einleitet. Wird die Eingangsspannung innerhalb dieser Zeit wiederhergestellt, muss das System möglicherweise gar nicht heruntergefahren werden. Über DIP-Schalter lassen sich Zeiten von 3, 8, 20, 40, 60, 100 oder 150 Sekunden einstellen; die Zeit kann auch per Software gesteuert werden.

Der Shutdown Timer bestimmt, wie viel Zeit das angeschlossene System nach Aktivierung des Abschaltsignals erhält, um ein kontrolliertes Herunterfahren abzuschließen. Der eingestellte Wert muss ausreichend lang sein, damit der Computer oder ein anderes Gerät die erforderlichen Vorgänge vor dem Abschalten des USV-Ausgangs sicher abschließen kann.

Der DC2412-UPSD kann so eingestellt werden, dass er nach dem Einschalten erst dann Ausgangsspannung bereitstellt, wenn die Superkondensatoren 90 % ihrer Kapazität erreicht haben. Das angeschlossene System startet dadurch nicht mit einem nahezu leeren Speicher und verfügt bei einem erneuten Stromausfall über ausreichend Energie für ein sicheres Herunterfahren.

Ja. Für aktuelle Installationen steht die UPScom-Software für Windows und Linux zur Verfügung. Über RS232 können Betriebsdaten der USV überwacht und die Reaktion des Systems auf einen Stromausfall eingestellt werden.

Nein. Die Grundfunktionen können auch ohne Software arbeiten. Power-Fail-Zeitsteuerung und Abschaltung lassen sich über DIP-Schalter konfigurieren, und das Abschaltsignal kann direkt an das angeschlossene System weitergegeben werden. UPScom eignet sich dort, wo Monitoring, Kommunikation mit einem Computer und eine erweiterte Steuerung benötigt werden.

Das Kommunikationsprotokoll ermöglicht beispielsweise das Auslesen von Ein- und Ausgangsspannung, Eingangsstrom, Ladestrom, Spannung des Superkondensatorspeichers, Spannungen einzelner Superkondensatoren, Kapazität, ESR sowie Betriebsstatus des Lade- und Überwachungssystems.

Der Relaiskontakt ermöglicht die Weitergabe einer Information über einen Stromausfall an ein externes Gerät, beispielsweise an ein Steuerungssystem, einen Industrie-PC oder andere Signalelektronik. Dadurch muss der Power-Fail-Status nicht ausschließlich über die serielle Kommunikation ausgewertet werden.

PBR dient zum Auslösen eines Signals, das dem Drücken der Power-Taste des angeschlossenen Computers entspricht. Die Ausgänge PBR+ und PBR− können mit dem Eingang der Power-Taste auf dem Mainboard verbunden werden, um bei einem Stromausfall auch ohne Softwarebefehl über RS232 ein kontrolliertes Herunterfahren des Systems einzuleiten.

Zwei LEDs auf der Frontseite zeigen den Zustand der Ein- und Ausgangsspannung an. Vin_OK informiert über den Eingangszustand und Vout_OK über das Vorhandensein der Ausgangsspannung.

Das Gerät ist für die Montage auf einer DIN-Schiene gemäß EN 60715 vorgesehen. Für die beste natürliche Kühlung empfiehlt der Hersteller eine senkrechte Montage auf einer horizontalen DIN-Schiene und einen ausreichenden Luftstrom um die Lüftungsöffnungen.

Der Hersteller gibt für den DC2412-UPSD eine Betriebstemperatur von −20 bis +65 °C sowie eine Lagertemperatur von −20 bis +70 °C an. Für eine korrekte Kühlung muss eine freie Luftzirkulation um das Gerät gewährleistet sein.

Das Gerät verfügt über einen Non-LATCH-Überstromschutz. Bei Überlast wird der Ausgang abgeschaltet; nach Beseitigung der Überlast wird der Betrieb automatisch wieder aufgenommen, sofern der Ausgangsstrom in den zulässigen Bereich zurückkehrt.

Ja. Der Hersteller gibt einen aktiven Verpolschutz am Eingang an. Bei der Installation müssen dennoch die richtige Polarität und Verdrahtung gemäß Handbuch beachtet werden.

Der DC2412-UPSD ist ein DIN-Schienenmodul, das in erster Linie für die Installation in einem geeigneten Schaltschrank oder Schutzgehäuse bestimmt ist. Der Hersteller gibt für dieses Modell keine erhöhte Schutzart wie IP65 oder IP67 an; daher darf es ohne entsprechenden Schutz nicht direkt im Außenbereich installiert werden.

Er eignet sich für 12-VDC-Geräte mit einer Stromaufnahme von bis zu 5 A und einer Leistung von bis zu 60 W, beispielsweise Industrie-PCs, Netzwerk- und Kommunikationsgeräte, Steuerelektronik, Messtechnik oder andere empfindliche Geräte, die über einen 12-VDC-Zweig versorgt werden.

Der DC2412-UPSD eignet sich dort, wo vor allem häufige kurze Stromausfälle zu erwarten sind und eine schnelle Bereitschaft für den nächsten Zyklus, eine lange zyklische Lebensdauer sowie minimaler Wartungsaufwand wichtig sind. Muss ein Gerät bei einem Ausfall mehrere Minuten oder länger weiterlaufen, ist meist eine USV mit Li-Ion- oder LiFePO4-Batterie besser geeignet.

Ja, sofern der Computer mit 12 VDC arbeitet, seine maximale Stromaufnahme 5 A nicht überschreitet und die verfügbare Überbrückungszeit der Superkondensatoren für ein sicheres Herunterfahren ausreicht. Vorteile sind die RS232-Kommunikation, Power-Fail-Signalisierung, PBR zum Auslösen der Abschaltung und der automatische Reboot nach Rückkehr der Spannungsversorgung.

Ja, wenn die Anwendung zugleich eine kurzfristige unterbrechungsfreie Stromversorgung benötigt. Der DC2412-UPSD wandelt 16–32 VDC wie ein DC/DC-Wandler in stabile 12 VDC / 5 A um, enthält darüber hinaus jedoch einen Superkondensatorspeicher sowie Funktionen für die Ausfallsteuerung und das sichere Herunterfahren des angeschlossenen Systems.