Elmos Semiconductor Aufwärts- und Abwärtswandler erreichen zusammen hohen Wirkungsgrad

Elmos hat einen Chip-Satz, bestehend aus dem Aufwärtswandler E981.01 und dem Abwärtswandler E910.28, vorgestellt, der speziell in Fahrzeugen mit Start-/Stopp-System für eine kontinuierliche aber gleichzeitig effiziente Spannungsversorgung sorgt.

Der Multiphasen-Aufwärtswandler E981.01 und der synchrone Abwärtswandler E910.28 erzielen zusammen einen sehr hohen Wirkungsgrad. Der Aufwärtswandler wird in Betrieb gesetzt, sobald der Motor läuft und die Lichtmaschine Strom liefert. Durch dessen hohen möglichen Ausgangsstrom wird ein Energiespeicher innerhalb weniger Sekunden aufgeladen und stellt eine Zwischenkreisspannung von 24 bis 48 V bereit. Beim normalen Fahrbetrieb sind die Abwärtswandler nicht in Betrieb und werden überbrückt. Beim Stopp des Motors, wenn die Bordnetzspannung auf das Niveau der Batteriespannung sinkt, wird die Überbrückung aufgehoben und die zu versorgenden Funktionseinheiten erhalten ihre Betriebsspannung aus den Abwärtswandlern, die ihre Eingangsspannung aus dem Energiespeicher beziehen.

Der E981.01 arbeitet mit bis zu neun Phasen und ist mit geeigneten externen Bauteilen (Speicherdrosseln, n-Kanal-MOSFETs, Dioden) in der Lage, mehrere hundert Watt mit einem Wirkungsgrad von 96 Prozent zu liefern. Durch das Multiphasen-Prinzip wird eine Schaltfrequenz von bis zu 4,5 MHz erreicht. Die systemeigene Überlappung der Einzelphasen führt zu einer Verbesserung der Elektromagnetischen Verträglichkeit und ermöglicht eine weitere Reduzierung der Systemkosten durch den Einsatz von einfachen externen Komponenten für die Filterung.

Die E910.28 sind durch die Synchrongleichrichtung und durch das verwendete PFM-Regelprinzip in der Lage, Lastschwankungen bei einem Gesamtwirkungsgrad von bis zu 95 Prozent auszuregeln. Dabei liefern die Controller-Bausteine umfangreiche Diagnose-Informationen und können mit einem Mikrocontroller für die Steuerung der Energieverteilung kommunizieren.

Beide Bausteine sind für den Einsatz in Fahrzeugen qualifiziert, Muster und Evaluierungs-Boards sind verfügbar.