Ob Laptop oder Smartphone – USB ist aus unserem Alltag nicht wegzudenken. Jetzt hält der USB-Bus auch Einzug in Schaltschränke und die Industrielektronik: Er ermöglicht eine schnelle, sichere Verkabelung, die sogar im Sichtfenster des Nutzers liegen kann. Der größte Vorteil? USB ist vertraut und genauso einfach wie zu Hause: einstecken und loslegen.
Vorteile der USBStromversorgung
Sicherheit: USB arbeitet mit Schutzkleinspannung, die gefahrlos berührt werden kann. Elektroschocks sind ausgeschlossen, und eine Erdung ist nicht erforderlich.
Keine Kabelkonfektion: USB-Kabel sind häufig bereits im Lieferumfang enthalten und ermöglichen eine schnelle Verkabelung. Andernfalls sind sie günstig online verfügbar.
Verkabelung im Sichtfenster: USB-Netzteile geben Sicherheitskleinspannung aus, wodurch keine Erdung erforderlich ist. USB-Kabel können vor Abdeckungen verlegt werden und wirken optisch ansprechend – ideal für Smart-Home-Anwendungen.
Offener Standard: Der USB-Standard ermöglicht Flexibilität beim Herstellerwechsel. So können Lieferengpässe leicht umgangen werden.
Hohe Leistung: Mit USB-PD (Power Delivery) sind Stromversorgungen bis zu 240 W möglich. Damit lassen sich sowohl anspruchsvolle Embedded-Computer als auch Motoren betreiben.
Anwendungen von USB im Schaltschrankbau
Die Einsatzmöglichkeiten von USB im Schaltschrank- und Gerätebau sind nahezu unbegrenzt. Hierzu fünf Beispiele:
Embedded-Computing: Edge-Computing ist eine der häufigsten Anwendungen von USB-Stromversorgungen. Beispielsweise versorgt ein Hersteller von E-Ladestationen einen Raspberry Pi Edge-Computer über ein USB-Netzteil. In Flugsimulatoren werden USB-Netzteile eingesetzt, um Edge-Devices zu betreiben und Aktoren zu steuern. Auch in Solaranlagen finden USB-Netzteile Anwendung: Sie versorgen WiFi-Ethernet-Bridges von Wechselrichtern, um den Internetzugang zu gewährleisten. Selbst in Yachten kommen sie zum Einsatz, um Smart-Home-Geräte mit Strom zu versorgen.
Stromversorgung für Userinterfaces: Ein Hersteller großer rollbarer Industriemaschinen nutzt USB, um das Steuerungspanel seiner Systeme zuverlässig mit Energie zu versorgen. Das Steuerungspanel ist per Halterung auf dem Gerät montiert, das USB-Kabel dauerhaft angesteckt. Eine andere Anwendung ist es, ein fest installiertes Tablett in einem Schaltschrank mit Strom zu versorgen.
Service-Laptop bei Stromausfall: In der lebensmittelverarbeitenden Industrie ist ein Anlagenstillstand nicht hinnehmbar. Eine USV puffert die komplette Anlage, und ein integriertes USB-Netzteil im Schaltschrank sorgt dafür, dass der Servicelaptop auch bei niedrigem Akkustand betriebsbereit bleibt.
Optisch ansprechende Stromversorgung im Sichtbereich: Elektriker setzen USB ein, um Kunden die Auslesung des Zählerstands per App zu ermöglichen. Die Einheit wird im Sichtfenster verbaut und über ein USB-Hutschienennetzteil versorgt, das die Kompaktheit und Verschließbarkeit des Schaltschranks gewährleistet.
USB Netzteile: USB-A oder USB-C?
Einfache USB-A-Ladegeräte liefern meist nur 5V und sind an ihrem USB-A-Steckverbinder zu erkennen. Sie unterscheiden sich in der Stromstärke, die üblicherweise zwischen 500 mA und 3 A liegt. Über die Datenleitungen teilen sie der Last ihre verfügbare Leistung mit. Diese Geräte sind zwar für Low-Power-Anwendungen geeignet, aber nicht mehr zeitgemäß: Handys laden möglicherweise langsamer, und Laptops können in der Regel nicht ausreichend mit Strom versorgt werden. Für höhere Ladegeschwindigkeiten und größere Leistungsanforderungen wurden neue Standards entwickelt, die durch höhere Spannungen mehr Leistung übertragen können. Der USB-Power-Delivery-Standard (USB-PD) unterstützt in seiner neuesten Spezifikation bis zu 240 W. Damit eignet sich USB nicht nur für leistungshungrige Smartphones und Laptops, sondern auch für industrielle Anwendungen wie Aktuatoren. Bereits heute setzen Geräte wie Lötkolben und Schrittmotoren auf USB-C als Stromquelle. USB-C bietet hohe Ladeleistungen und Flexibilität sowie eine intuitive Handhabung. Da USB-C-Geräte preislich kaum teurer als USB-A-Geräte sind, erleichtert dies die Entscheidung für den moderneren Standard.
