Whitepaper

EMV-Filter in MIL-STD für DC/DC-Wandler

EMV-Filter in Militärqualität sind so ausgelegt, dass sie die strengen Normen von Heer, Luftwaffe und Marine erfüllen. Sie bestehen aus hochwertigen Bauteilen und werden strengen Tests unterzogen, um die Zuverlässigkeit selbst unter den rauesten Umgebungs- und Be¬triebsbedingungen zu gewährleisten. Dank ihrer außergewöhnlichen Fähigkeiten zur Unterdrückung von EMI spielen diese Filter eine entscheidende Rolle beim Schutz kritischer militärischer Systeme und der Optimierung ihrer elektromagnetischen Verträglichkeit insgesamt.

Entwicklung robuster und kostengünstiger, isolierter DC/DC Wandler

Dieser Whitepaper unterstreicht die historische Bedeutung isolierter Wandler bei der Entwicklung moderner, effizienter und sicherer Elektronik. Die Isolationseigenschaften eines Wandlers sind entscheidend und beeinflussen viele Aspekte moderner Stromversorgungen. Sie ermöglichen die Aufrechterhaltung des Mooreschen Gesetzes auf der Lastseite und tragen zur Optimierung von Herstellungskosten und Zuverlässigkeit wichtiger Komponenten wie Magneten sowie fortschrittlicher Verpackungstechniken auf der Versorgungsseite bei.

Energiespeicherung (ES) auf Systemebene

Die Hauptbotschaft dieses Textes ist, dass Energy Storage (ES) nicht als selbstverständlich angesehen werden sollte. Wenn korrekt implementiert, kann ES eine entscheidende Rolle bei der Reduzierung von Kosten, sowohl für Investitionen (CAPEX) als auch den laufenden Betrieb (OPEX), spielen. ES-Komponenten sind oft die größten und kostenintensivsten Teile eines Systems, bieten jedoch das größte Potenzial für Verbesserungen. Die Kapazitätsanforderungen von ES sind umgekehrt proportional zur Frequenz, was bedeutet, dass höhere Frequenzen zu kleineren und kostengünstigeren ES-Systemen führen können. Intelligente Optimierung von ES kann nahezu verlustfreie Energieumwandlung ermöglichen, beispielsweise durch resonante Energieumwandlung. Die Nutzung von ES für gelegentliche Leistungsspitzen kann die Investitionskosten reduzieren und zu langfristigen Kosteneinsparungen führen.

Bewertung der Supplychain

Dieses Whitepaper konzentriert sich auf die Identifizierung von Faktoren und die Bewertung von Anbietern und deren Fähigkeiten, während ein anderes, ergänzendes Whitepaper sich auf die Ausführungsaspekte des Lieferkettenmanagements konzentriert. Obwohl sie ähnliche Themen behandeln, sollten sie als eigenständige Ressourcen betrachtet werden.

Supply Chain Management

Dieses Whitepaper konzentriert sich auf die Verwaltung von Lieferanten und Ressourcen der Lieferkette. Es arbeitet in Ergänzung zu einem anderen Dokument, das sich auf Machbarkeitsprüfungen konzentriert. Obwohl es einige gemeinsame Themen gibt, legt dieses Whitepaper mehr Wert auf die Umsetzung und die Verwaltung von Lieferanten und internen Ressourcen innerhalb einer Organisation. Die beiden Dokumente ergänzen einander und sollten als eigenständige Ressourcen behandelt werden.

Bauen oder Kaufen 2: Bewertung der Ressourcen

In diesem Whitepaper werden die vorbereitenden Schritte zur Evaluierung externer Stromversorgungsanbieter behandelt. Dies beinhaltet die Bewertung des modularen Produktportfolios eines Anbieters, um die Fähigkeiten und die Eignung für spezifische Designanforderungen zu beurteilen. Der Fokus liegt auf der praktischen Überlegung, wie Anbieter Ihre Bedürfnisse abdecken, basierend auf Produktlisten, Industriemärkten, Fallstudien und Erfahrung bei der Lösung realer Probleme.

Semi-Custom-Stromversorgungen: Bauen oder Kaufen?

Dieses Whitepaper behandelt die Entscheidungsfrage "Bauen oder Kaufen" im Zusammenhang mit der Entwicklung von Energielösungen. Es weist darauf hin, dass die Entscheidung, ob eine eigene Lösung entwickelt oder externe "off-the-shelf" Lösungen genutzt werden sollen, von vielen Faktoren abhängt. Es betont, dass die Bewertung und Entscheidungsfindung komplex sein können und verschiedene Ressourcen, Prozesse und Qualifikationen erfordern. Das Whitepaper soll Ingenieuren helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen und hebt hervor, dass diese Entscheidung eine umfassende Kosten-Nutzen-Analyse erfordert, die über die reine Stückliste hinausgeht.

Design Überlegungen für leistungsstarke AC/DC Stromversorgungen

Dieses Whitepaper behandelt die zentralen Überlegungen für Energielösungen im Bereich der leistungsstarken Automatisierung, speziell in Bezug auf Robotik und E-Mobilitätssysteme. Diese Bereiche werden durch die Verschmelzung von fortschrittlicher Fertigung und Telekommunikation vorangetrieben. Das Whitepaper zielt darauf ab, diese Überlegungen in den Entscheidungsprozess zur Bewertung von Energielösungen einzubeziehen, insbesondere in Bezug auf Anwendungen mit höherem Stromverbrauch, wobei auch die Verbindung zu Geräten mit geringem Stromverbrauch und umfangreicher Sensorik thematisiert wird.

RBBA3000-50 Nicht isolierter high-current DC/DC-Wandler

Der RBBA3000-50 ist ein Hochstrom-Abwärtswandler (50A) mit einem internen digitalen Signalprozessor, der zusätzliche Funktionen und umfassenden Ausgangsschutz bietet. Dieses Produkt ist vielseitig und eignet sich für verschiedene Stromversorgungsanwendungen, einschließlich analoger Stromversorgungen. Es hat einen breiten Eingangsspannungsbereich von 9V bis 60VDC und verträgt 100ms Überspannungen von bis zu 80VDC. Dies macht es ideal für batteriebetriebene Systeme und Notstromversorgungen. Der Wandler kann bei Temperaturen von -40°C bis +85°C betrieben werden und erfordert angemessene Kühlung. Das Datenblatt enthält Informationen zur erforderlichen EMV-Filterung, um EMI-Grenzwerte einzuhalten.

SMD-Technologien, die in DC/DC-Wandlern verwendet werden

Die Nachfrage nach SMD-Bauteilen mit Pins bei unseren Kunden steigt aus verschiedenen Gründen. SMD-Bestückung ermöglicht vollautomatische Produktion, senkt Kosten und erfordert nur einen Montageprozess, was die Herstellungszeit reduziert. Zudem ermöglicht sie automatische optische Inspektion (AOI) der Lötstellen für höhere Zuverlässigkeit. Andererseits wird die Fertigung im Doppellötverfahren oft genutzt, insbesondere wenn Bauteile groß sind und eine hohe Wärmeübertragung erfordern, wenn Steckverbinder oder mechanisch beanspruchte Teile THT-Montage benötigen, oder wenn Bauteile auf Kühlkörper montiert werden müssen. DC/DC-Wandler mit THT-Pins sind nach wie vor gefragt, aber Kunden suchen Wege, um doppelte Prozesse zu vermeiden. Deshalb werden THT-Komponenten wie Steckverbinder, Sicherungen und Transformatoren vermehrt in SMD-Pinouts angeboten, während DC/DC-Wandler oft als separate THT-Bauteile manuell gelötet werden müssen, da sie die Temperaturen im Reflow-Ofen nicht vertragen.

Psi vs Theta

Es ist oft schwierig, die maximale Betriebstemperatur für einen bestimmten DC/DC-Wandler genau zu bestimmen. Dies liegt daran, dass die Antwort von vielen Faktoren abhängt, die mit dem Wandler selbst wenig zu tun haben. Alle Stromrichter erzeugen Wärme, die von internen Verlusten herrührt und an die Umgebung abgegeben werden muss, um eine Überhitzung zu vermeiden. Verschiedene Komponenten im Wandler, wie Leistungshalbleiter, induktive Elemente und Leistungswiderstände, erzeugen Wärme, die minimiert werden muss, um den Wirkungsgrad zu maximieren. Die Art und Weise, wie diese Wärme abgeführt wird, hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Konstruktion des Gehäuses und der Platine. All diese Aspekte können die thermische Leistung der Wandler beeinflussen. Daher ist die Bestimmung der maximalen Betriebstemperatur eine komplexe Aufgabe.

Herausforderungen bei der Entwicklung von DC/DC-Schaltreglern für höhere Spannungen

Aufgrund der Marktnachfrage nach SMD-Leistungsmodulen hat RECOM die RPM-Familie kompakter SMD-Schaltregler entwickelt. Diese Module integrieren den Schaltregler-Controller-IC, die Leistungsinduktivität, Spannungseinstellwiderstände und Kondensatoren in einem eigenständigen Bauteil, gehäust in einem flachen Metallgehäuse. Ursprünglich für Niederspannungsanwendungen entwickelt, wurden die Produktreihen RPMH und RPMB für höhere Spannungen und Ausgangsleistungen erweitert. Dies ermöglicht ein einfaches Upgrade bestehender Designs. Das Whitepaper untersucht die Design- und Komponentenentscheidungen, die notwendig sind, um Eingangsspannungen von bis zu 36VDC bzw. 65VDC und Ausgangsspannungen von bis zu 24VDC bei Lastströmen von bis zu 3A zu bewältigen.

Herstellung eines bidirektionalen 10kW AC/DC-Wandlers

Die Entwicklung eines 10kW bidirektionalen Spannungswandlers ist technisch anspruchsvoll. Jedoch kann ein besseres Verständnis der verfügbaren Topologien und Techniken die Aufgabe erleichtern. Bevor man sich in ein Projekt vertieft, sollte man zunächst den Bedarf klären, anstatt vorab zu planen und darauf zu hoffen, dass es Abnehmer dafür geben wird. Es ist entscheidend zu fragen, wer tatsächlich einen bidirektionalen AC/DC-Hochleistungswandler benötigt. In diesem Kontext werden aktuelle Entwicklungen beleuchtet, die solche Konstruktionen wirtschaftlich attraktiver machen, bevor in weitere Details eingegangen wird.

DC/DC-Stromversorgungen mit 20kVDC-Isolierung

Gleichstrom-Hochspannungsanwendungen haben breite Einsatzbereiche, darunter Sicherheitskontrollen an Grenzen mit Röntgenscannern und Massenspektroskopiesystemen. In der Medizin werden sie für Diagnoseverfahren wie Röntgen, CT und onkologische Behandlungen benötigt. Hochspannungs-Gleichstromversorgungen spielen eine Rolle in der Altersforschung und bei der Untersuchung von Krankheiten wie Demenz, Osteoporose und Zahnerkrankungen. In der Industrie dienen Röntgendetektoren zur Flüssigkeits- und Feststoffstandsmessung, besonders in hygienischer Lebensmittelproduktion. In Forschungsinstituten unterstützen sie Technologien wie Sputtern, Ionenabscheidung und Laserstrahlen. Dabei sind Hochspannungs-Gleichstromversorgungen entscheidend für die Strahlelektronik und Hochvakuum-Molekularpumpen, die in diesen Systemen zum Einsatz kommen.

https://recom-power.com/whitepaper-modification-instruction-r-ref01-hb.html

In der Regel werden sowohl am Eingang als auch am Ausgang von Stromversorgungen LC-Filter (bestehend aus einer Spule und einem Kondensator) verwendet. Dies dient dazu, den reflektierten Ripple-Strom zu minimieren, Störungen am Ausgang zu reduzieren, die Einhaltung der Grenzwerte für Störaussendungen sicherzustellen und die Störanfälligkeit zu verringern. Selbst wenn das geeignete Filterelement ausgewählt wurde, ist es wichtig sicherzustellen, dass die Leistungsfähigkeit über den relevanten Bereich hinreichend gewährleistet ist. Es ist zu beachten, dass diese Leistungsfähigkeit je nach Hersteller, selbst bei gleichen Spezifikationen und ähnlichen Daten im Datenblatt, erheblich variieren kann. Dieses Whitepaper vergleicht die verschiedenen Eigenschaften von Spulen.

R-REF01-HB Modifikationsanleitung

Infineon hat kürzlich die M1H-Serie von SiC-MOSFETs vorgestellt, die eine abweichende Gate-Source-Treiberspannungsempfehlung im Vergleich zu anderen Serien und Herstellern aufweist. Bei dieser Serie wird eine Ausschaltspannung von Null Volt und eine Einschaltspannung von etwa +18V empfohlen. Die absoluten Grenzwerte für die Gate-Treiberspannung liegen zwischen -7V und +23V.

Es ist möglich, diese Transistoren mithilfe des Standarddesigns R-REF01-HB und des mitgelieferten +15V/-3V DC/DC-Wandlers (R12P21503D) zu testen. Allerdings ist zu beachten, dass die M1H-Transistoren bei voller Verstärkung unter Verwendung dieses Layouts nicht optimal funktionieren. Obwohl das bestehende Layout grundsätzlich funktionieren würde, würden im Vergleich zur empfohlenen Gate-Source-Spannung von +18V höhere Leitungsverluste auftreten.

Design von robusten Transistorschaltungen mit IGBTs und SiC-MOSFETs

Bei der Evaluierung neuer Schalttransistor-Schaltungen werden oft nur die Transistorspezifikationen berücksichtigt. Ein sehr wesentlicher Beitrag zur Robustheit des endgültigen Designs ist jedoch die Treiberschaltung.

Isolierte DC/DC Stromversorgungen

DC/DC-Wandler sind Vorrichtungen zur Umwandlung einer Gleichspannung (DC) in eine andere Gleichspannung. In gewisser Hinsicht agieren sie ähnlich wie Trenntransformatoren oder Auf- und Abwärtstransformatoren, jedoch arbeiten sie ausschließlich mit Gleichstrom (DC) anstelle von Wechselstrom (AC). Aufgrund der Tatsache, dass Transformatoren nur mit Wechselstrom funktionieren, kann man sagen, dass alle DC/DC-Wandler im Inneren als DC-zu-AC-zu-DC-Module agieren.

High-Power DC/DC LED-Anwendungen

Um erfolgreich mit Solid State Lighting (SSL) zu arbeiten, ist es wichtig, die LED-Funktionsweise zu verstehen. LEDs sind nichtlinear: Sie benötigen eine bestimmte Spannung, um zu leuchten, und es ist entscheidend, diese in einem schmalen Betriebsbereich zwischen "aus" und "vollständig an" zu halten.

Stromversorgung erfüllt EMV

Dieses Whitepaper bietet eine einführende Verknüpfung von elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV) mit Stromversorgung. Es vermittelt Grundlagen, behandelt wichtige EMV-Prüfverfahren, erklärt Kopplungsmechanismen, thematisiert Schutzvorrichtungen gegen transiente Störungen, präsentiert EMV-konforme Ausführungen von DC/DC-Wandlern und teilt Erfahrungen zur Identifizierung von Störquellen und einem EMV-fokussierten Entwurfsprozess.

DC/DC CONVERTERS für GaN Gate Drivers

Galliumnitrid (GaN)-Halbleiter bilden die Grundlage für High Electron Mobility Transistoren (HEMTs), die zu einer Klasse von Transistoren mit nahezu perfekten Schalteigenschaften gehören. Bei HEMTs bewegen sich Elektronen innerhalb der internen Kristallstruktur in Form eines zweidimensionalen Elektronengases mit außerordentlich hoher Mobilität. Dies resultiert in einem Bauteil von bemerkenswerter Leitfähigkeit und äußerst niedrigem RDS ON. Die Verwendung von GaN-Chemie steigert die Durchbruchsspannung, was die Möglichkeit eröffnet, sehr dünne Schichten innerhalb des Transistors eng beieinander zu positionieren. Das hat zur Folge, dass sowohl die Schaltgeschwindigkeit erhöht als auch die Gate-Kapazität verringert wird.