<img src="fileadmin/video.gif" border="0">Erstes voll-digital gesteuertes Netzgerät von TDK-Lambda

Eine erste Serie von Hochleistungs-Netzgeräten mit einer voll digitalen Steuerung, die auf einem 8-Bit-Mikrocontroller von Atmel basiert, hat TDK-Lambda vorgestellt. Die Netzgeräte sind kleiner, leichter und liefern einen höheren Wirkungsgrad.

Geringerer Komponenteneinsatz, höhere Qualität, Verbesserungen in puncto Dynamik und Wirkungsgrad, besserer Ausfallschutz – Gustav Erl, General Manager TDK-Lambda Germany, weiß die Möglichkeiten, die der Einsatz leistungsfähiger Mikrocontroller oder DSPs in Stromversorgungen mit sich bringt, durchaus zu schätzen. »Mit dem Einsatz dieser Controller und DSPs lassen sich nicht nur Dinge realisieren, die analog nicht möglich sind, auch die Qualität und Reliability der Produkte wird auf diesem Weg verbessert«, versichert Erl, »die Herausforderung für die Stromversorgungsbranche besteht darin, diese Vorteile für den Kunden möglichst kosten- und zeiteffektiv einzusetzen.«

Anstelle einer kostspieligen DSP-Lösung hat sich TDK-Lambda für eine kostengünstige Variante entschieden, die auf einem 8-Bit-Mikrocontroller von Atmel basiert. Mit der High-Efficiency-Baureihe EFE bringt das Unternehmen nun mikrocontrollerbasierte 300- und 400-W-AC/DC-Wandler auf den Markt, die sich durch genau die eingangs beschriebenen Vorteile auszeichnen.

Durch den Einsatz des Mikrocontrollers, der ursprünglich für Anwendungen in Lampenvorschaltgeräten entwickelt wurde, hat sich der Bauteilbedarf deutlich reduziert: Um 25 Prozent sank die Anzahl der verbauten Komponenten bei der EFE-Serie. Dadurch werden die Geräte, in die das Netzteil verbaut wird, um bis zu 45 Prozent kleiner und um bis zu 56 Prozent leichter als mit konventionellen Netzteilen. Mit Abmessungen von 127 x 76 x 34 mm (EFE300) und 152 x 76 x 34 mm (EFE400) empfehlen sich die 1U-Geräte für den Einsatz in Geräten mit beschränktem Platzvolumen.

Adam Rawicz-Szczerbo, Managing Director TDK-Lambda EMEA über die neuen Netzteilserien EFE und LS: 

Unter Spitzenlastbedingungen erreichen die Geräte eine Leistungsdichte von 22 W/Inch³. Unter normalen Lastbedingungen sind es 16,6 W/Inch³. Der Wirkungsgrad der Geräte erreicht bis zu 90 Prozent. Zur Steigerung des Wirkungsgrades der Netzgeräte um etwa 1 Prozent hat auch der Einsatz integrierter magnetischer Transformer beigetragen. Sowohl die 300- als auch die 400-W-Geräte sind in der Lage, für 10 s ihre jeweilige Nennleistung um ein Drittel zu steigern.

Die digitale Steuerung der Ausgangsspannung erlaubt es, Performanceaspekte der Geräte wie Strombegrenzung und Startup-Charakteristiken zu optimieren. Zum Einsatz kommt eine Low-Cost Primärseiten-Kontroll-Topologie, die vom Mikrocontroller überwacht wird. Dies schlägt sich in einem niedrigeren Bauteilebedarf und einer höheren Effizienz nieder, ohne diese Vorteile mit Nachteilen bei der Performance der Lastversorgung zu bezahlen. Darüber hinaus erübrigt dieses Design den Einsatz eines Opto-Isolators, eines Bauteils, das erfahrungsgemäß die Lebensdauer einer Stromversorgung limitiert.

Das Modell EFE-300 liefert 300 W konstante Ausgangsleistung (400 W für 10 s) mit nominalen Ausgangsspannungen von 12 V/25 A oder 24 V/12,5 A. Im Fall der EFE400 sind es 400 W konstante Ausgangsleistung (530 W für 10 s) und 12 V/33,3 A oder 24 V/16,7 A. Alle Modelle lassen sich fertigungsseitig auf jede gewünschte Ausgangsspannung programmieren. Die Geräte verfügen über einen zusätzlichen 12 V/0,25 A Lüfterausgang und arbeiten mit Eingangsspannungen von 90 bis 264 VAC. Eine aktive PFC gewährleistet die Einhaltung der EN61000-3-2. Der Einsatz von SiC-Dioden stellt die Einhaltung des Störgrades B der EMV-Standards sicher.