Eco-Design im Stromversorgungsbau: Mehr als nur hohe Wirkungsgrade

Niedriger Standby-Verbrauch, hoher Wirkungsgrad, geringe Abwärme, minimierter Materialeinsatz – Eco-Design-Richtlinien werden in Zukunft auch für Stromversorgungen in der Industrie eine Rolle spielen.

Im Bereich der Computer- und Consumer-Electronics spiegeln Siegel wie »Energy Star«, »California Energy Commision« aber auch die europäische Norm 2005/32/EC das Streben nach reduzierten Verbrauchswerten wider. Nicht in erster Linie auf die direkte Energieeffizienz der einzelnen Steckernetzteile, aber auf einen deutlich verbesserten Nachhaltigkeitsansatz zielt die Erklärung führender Handy-Hersteller auf dem diesjährigen GSM-Kongress in Barcelona, ab 2012 einheitliche Steckernetzgeräte für ihre Handys anzubieten und damit deutlich Ressourcen schonender zu agieren, als in der Vergangenheit.

Etwas anders sieht die Situation nach wie vor im Bereich AC/DC- und DC/DC-Geräte aus, die für den Industrieeinsatz konzipiert sind. »In diesem Anwendungssegment haben Themen wie lange Lebensdauer, Nachliefergarantien und Instandsetzungsmöglichkeiten bislang höhere Priorität als Energieeinsparungsgedanken«, schildert Dieter Bretschneider, Geschäftsführer von Kniel, seine Erfahrungen.

Hermann Püthe, geschäftsführender Gesellschafter der inpotron Schaltnetzteile, rechnet unter dem Eindruck der EuP-Richtlinie, die einen Standby-Verbrauch von weniger als 0,5 W verlangt, mit einer weiteren Marktverschiebung von Transformatoren hin zu getakteten Netzteilen. Nach Angaben von Gustav Erl, General Manager von TDK-Lambda Germany, ist zudem eine wachsende Nachfrage nach Eco-Design-Produkten für den Prüf- und Testbereich sowie im TV- und Medizinelektroniksegment zu beobachten.

Mit dem Ziel, möglichst geringe Verlustleistungen zu erzeugen und damit hohe Wirkungsgrade zu realisieren, setzen Stromversorgungsentwickler, wie Bretschneider erläutert, schon in der Vergangenheit immer stärker auf MOS-Transistoren mit möglichst geringem RDS(on), Spannungsregler mit niedriger Drop-Outspannung, Synchrongleichrichter und Ferritmaterialien mit hoher Ausmagnetisierung und geringen Ummagnetisierungsverlusten bei Drosseln und Übertragern sowie Leiterplattenmaterial mit dicker Kupferauflage.

Als noch zu lösendes Problem bei der Realisierung energieeffizienter Schaltungstopologien bezeichnet Püthe in diesem Zusammenhang die Verluste der Brückengleichrichter. Hohe Erwartungen setzt er für die Zukunft in neue Leistungshalbleiterentwicklungen, »ich denke dabei vor allem an die hoffentlich bald als Serienprodukte einsetzbaren SiC-Leistungstransistoren.« Erl verweist dabei auch auf das Potenzial, dass der künftige Einsatz von GaN-Bauelementen in diesem Zusammenhang bieten könnte.

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