Kommentar Software für Stromversorgung?

Wer den Fachleuten aus der Luftfahrt- und der Automobilindustrie aufmerksam zuhört, der kann sich kaum wünschen, dass Stromversorgungen zukünftig Software-gesteuert arbeiten: Der Software-Test ist um ein Vielfaches aufwendiger als der Hardware-Test.

Der Software-Vorteil, rasch Programmänderungen vornehmen zu können, stößt in der Realität schnell auf die von der Qualitätssicherung gesteckten Grenzen. Stromversorgungen sind - anders als Büroprogramme für den PC - kritische Baugruppen, die im Fehlerfall nicht nur das von ihnen zu versorgende Gerät oder System zerstören können, sondern sogar den Geräteanwender gefährden können.

Fehler können aber nicht nur beim Programmieren gemacht werden. Fehler können auch im Laufe des Betriebes auftreten, z.B. beim Lesen oder Schreiben von Speicherzellen. Patrick Le Fèvre von Ericsson Power Modules beschreibt in seinem Fachaufsatz „Qualifizierung und Verifizierung digitaler Stromversorgungen“ ausführlich den Aufwand, den ein Hersteller von digitalen Stromversorgungen in die Qualitätssicherung stecken muss. Ein großes Unternehmen wie Ericsson kann den Aufwand zur Qualitätssicherung digital per Software geregelter Stromversorgungen bewerkstelligen.

Für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) jedoch wird „Digital Power“ zu einer enormen Herausforderung. Müssen KMUs deshalb gleich ganz auf die Vorteile der Digitaltechnik verzichten, wenn sie Stromversorgungen entwickeln? Nein. Digital geregelte Stromversorgungen müssen nicht zwingend von einem frei programmierbaren Mikrocontroller oder DSP gesteuert werden. Der ADP1046 von Analog Devices zeigt hier eine Alternative auf.

Auch andere Halbleiterhersteller verfolgen ähnliche Konzepte für digitale Schaltregler-ICs - bis hin zu digitalen Controller-Kernen, die von außen gar nicht zugänglich und für den Entwickler auf den ersten Blick auch nicht als „digital“ erkennbar sind. Diese digitalen Schaltregler-ICs bieten zwar nicht die Flexibilität eines Mikrocontrollers, dafür sind sie aber einfacher handzuhaben und lassen sich schneller in neue Stromversorgungsschaltungen einplanen. Vor allem aber entfällt bei ihnen die Problematik der Software-Qualitätssicherung.

Digital über serielle Schnittstellen parametrierbare ICs sind schon seit vielen Jahren üblich - auch bei analogen Schaltregler-ICs. Parametrierbare digitale Schaltregler-ICs sind also nicht gänzlich neu. Sie werden schnell von den Stromversorgungsentwicklern und der Qualitätssicherung akzeptiert werden - und künftig den Markt für digitale Stromversorgungen dominieren. Und sie haben sogar das Potenzial, analoge Schaltregler-ICs zu verdrängen.

Controller wie der ADP1046 werden aber die frei programmierbaren Schaltregler-Controller auf der Basis von Mikroprozessoren, DSPs und FPGAs nicht gänzlich ersetzen können. Wer besonders anspruchsvolle Stromversorgungen entwickelt, wird auch in Zukunft die Flexibilität und die freie Programmierbarkeit zu schätzen wissen - und sich Gedanken machen müssen über Sicherheit und Qualitätssicherung.