Was ist eine Stromversorgungsschiene?
Eine Stromversorgungsschiene ist eine Versorgungsspannung, die elektrische oder elektronische Geräte oder Komponenten auf einer Leiterplatte mit Strom versorgt. Stromversorgungsschienen, die für frühe Desktop-Computer verwendet wurden, umfassten +/– 5 Volt (V) als Gleichstrom (DC), +/– 12 Volt Gleichstrom (VDC) und eine gemeinsame oder Rückleitung. Später verwendeten Computer +5 V und +3 VDC für die Schienen. Die für die meisten analogen Schaltungen verwendete Stromversorgungsschiene erfordert weiterhin eine geteilte Stromversorgungsschiene. Operationsverstärker können eine +/– 12-V-Stromversorgungsschiene verwenden und sie arbeiten mit Eingangs- und Ausgangssignalen, die in der Regel eine doppelte Polarität aufweisen, ähnlich den Sinuswellen oder Sinuswellen, die eine Wechselpolarität wie Wechselstrom (AC) aufweisen.
Die Spannungsschiene in einem Netzteil hat eine entsprechende Strombegrenzung. Netzteile mit einer absoluten maximalen Nennleistung von 10 Ampere (A) dürfen mit 90% Vollstrom (9 A) betrieben werden. Wenn die Last 18 A benötigt, müssen zwei Netzteile verwendet werden. Der Hersteller kann spezielle Anweisungen geben, wenn zwei Netzteile an dieselbe Stromversorgungsschiene angeschlossen werden. Es gibt auch Fälle, in denen die Last aufgeteilt wurde, um die richtige Belastung für jedes Netzteil zu gewährleisten.
Ein Netzteil kann ein Single-Rail-Netzteil (SRPS), ein Dual-Rail-Netzteil (DRPS) oder ein Multi-Rail-Netzteil (MRPS) sein. Mit der Entwicklung digitaler Schaltkreise wurde das DPRS häufiger als das +5 V-Netzteil und +3,3 V Stromversorgungsschiene. Die negative Spannung, die zuvor als -5- und 12-V-Versorgungsschiene angezeigt wurde, wird normalerweise ab dem Jahr 2000 nicht mehr verwendet. Für das SRPS ist möglicherweise mehr als nur ein einziges Netzteil erforderlich. In –48-VDC-Stromversorgungssystemen, die 100 A liefern können, ist es üblich, eine Batteriebank vorzusehen, die die Last mit 100 A versorgen kann, wenn das Wechselstromnetz unterbrochen wird. In dieser Anordnung sind mehrere Gleichrichter parallel geschaltet, von denen jeder einen Bruchteil des erforderlichen Gesamtstroms liefern kann.
Wenn mehrere Gleichrichter miteinander verbunden sind, stellt eine Ausgleichsschaltung sicher, dass sie alle ungefähr den gleichen Strom liefern. Im obigen Beispiel können sechs Gleichrichtermodule verwendet werden, die jeweils einen Maximalstrom von 25 A liefern können. Wenn die Batteriebank vollständig aufgeladen ist, müssen die Gleichrichter jeweils 100/6 oder etwa 17 A liefern.
Dieser Strom liegt ca. 8 A unter dem maximalen Ausgangsstrom für jeden Gleichrichter. Unter der Annahme, dass jeder Gleichrichter ein absolutes Maximum von 24 A ziehen darf, gibt es insgesamt zusätzliche 42 A, um die Batteriebank aufzuladen. Der Ladestrom muss innerhalb der zulässigen Grenzen liegen, um eine Überhitzung der Batterie zu vermeiden. Um dies zu erreichen, muss der Niederspannungs-Trennkreis für die Batteriebank sicherstellen, dass die Batterie nicht über tolerierbare Grenzen hinaus entladen wird.