Een DIN-railvoeding is een schakelende voeding die een ongereguleerde ingangsspanning omzet in een stabiele, gereguleerde uitgangsspanning. In vergelijking met lineaire voedingen bieden schakelende voedingen een aanzienlijk hoger rendement, een lager gewicht en een compacter ontwerp.
Het kenmerkende eigenschap van een DIN-railvoeding is de montagemethode, waaraan deze zijn naam ontleent. Het apparaat wordt gemonteerd op een gestandaardiseerde DIN-rail, ook wel hoedprofielrail genoemd.
DIN-rails zijn metalen montagerails met vaste, gestandaardiseerde afmetingen die oorspronkelijk zijn gedefinieerd door het Deutsches Institut für Normung (DIN). Deze montagemethode is wereldwijd overgenomen als Europese (EN) en internationale (IEC) norm. Zij is geschikt voor de meeste industriële toepassingen en is een standaardcomponent geworden in schakelkasten, verdeelkasten en machines. Een vrijwel onbeperkt assortiment elektrische componenten—voedingen, stroomonderbrekers, relais, industriële pc's en meer—is beschikbaar voor DIN-railmontage.
De meest voorkomende DIN-railmaat is 35 mm breed (vaak aangeduid als 35 mm DIN-rail of TS-35). Andere maten, zoals 15 mm en 7,5 mm in hoogte, worden ook gebruikt voor kleinere of gespecialiseerde componenten.
Dwarsdoorsnede van een 15 mm (hoogte) DIN-rail Dwarsdoorsnede van een 7,5 mm (hoogte) DIN-rail
Er zijn twee gangbare configuraties voor het voeden van stappenmotordrivers:
Optie 1: Eén voeding voor meerdere drivers
Voordelen:
- Kosten- en ruimtebesparing: Het gebruik van één voeding verlaagt zowel de apparatuurkosten als de benodigde ruimte, wat zeer voordelig is in toepassingen met beperkte ruimte en budget.
- Vereenvoudigde bedrading: Eén voeding kan meerdere drivers van stroom voorzien, wat de lay-out en het beheer van voedingskabels vereenvoudigt.
- Gemakkelijk onderhoud: Als er een probleem optreedt, hoeft slechts één voeding te worden onderhouden of vervangen, in plaats van meerdere voedingen te inspecteren.
Nadelen:
- Belasting van de voeding: De voeding moet voldoende stroom en spanning leveren om alle aangesloten drivers te ondersteunen. Als de voeding niet is gedimensioneerd om voldoende uitgangsvermogen voor alle drivers te leveren, kan deze overbelast raken of last krijgen van spanningsdalingen, wat de prestaties van de drivers en motoren beïnvloedt.
- Elektrische ruis en interferentie: Het delen van een voeding tussen meerdere drivers kan leiden tot ruiskoppeling via de gedeelde voedingsbus. Elektrische ruis die door één driver wordt gegenereerd, kan de prestaties van andere drivers beïnvloeden.
- Single point of failure: Als de voeding uitvalt, worden alle aangesloten drivers getroffen, wat mogelijk leidt tot uitval van het gehele systeem.
Optie 2: Eén voeding per driver
Voordelen:
- Onafhankelijke voeding: Elke driver heeft zijn eigen voeding en wordt niet beïnvloed door de werking van andere drivers. Dit verbetert de algehele stabiliteit en betrouwbaarheid van het systeem.
- Isolatie van voeding en belasting: Elke driver heeft zijn eigen voeding, wat overbelasting van een gedeelde voeding voorkomt en de impact van voedingsschommelingen op andere apparaten vermindert.
Nadelen:
- Hogere kosten: Elke driver vereist een aparte voeding, wat de totale systeemkosten verhoogt.
- Ruimteverbruik: Elke driver vereist een extra voedingseenheid, wat meer installatieruimte vergt.
- Toegenomen onderhoudscomplexiteit: Hoewel het uitvallen van één voeding slechts één driver treft (andere blijven normaal functioneren), vereist het opsporen van storingen het inspecteren van meerdere voedingen om de defecte te identificeren, wat de onderhoudstijd en -inspanning kan verhogen.
Richtlijnen voor het dimensioneren van de voeding
Bij gebruik van Optie 1 (één voeding voor meerdere drivers) moet u ervoor zorgen dat de voeding voldoende stroom kan leveren. Een basisformule voor dimensionering is:
Totale benodigde stroom = Som van de bedrijfsstromen van alle drivers × Veiligheidsfactor (doorgaans 1,2 tot 1,5)
Bijvoorbeeld, als drie drivers elk 3 A verbruiken, is de totale benodigde stroom 3 × 3 × 1,3 = 11,7 A. Kies een voeding met een nominale waarde van minimaal 12 A bij de vereiste uitgangsspanning.
Raadpleeg altijd de datasheet van de specifieke driver voor de bedrijfsstroomvereisten en spanningsspecificaties.