Spannungsversorgungs-Design

Künftige Anforderungen bedienen

25. April 2022, 9:04 Uhr | Iris Stroh
Texas Instruments
Die neuen Abwärtswandler LMW66430 und LMQ66430-Q1 von Texas Instruments erfüllen die höchsten EMI-Standards.
© Texas Instruments

Aus der Sicht von Texas Instruments müssen fünf Probleme im Bereich des Power Management adressiert werden.

Carsten Oppitz, Vice President und General Manager für Buck Switching Regulators bei Texas Instruments, erklärt: »Der weltweite Bedarf an kleineren, schnelleren und langlebigeren Systemen in Kombination mit begrenzter Energie machen Innovationen im Power Management notwendig.« Deshalb seien Fortschritte in fünf Bereichen notwendig.

Höhere Leistungsdichte – sie ermögliche mehr Systemfunktionen bei niedrigeren Systemkosten. Oppitz: »Technologien wie GaN ermöglichen eine höhere Leistungsdichte, als das mit Si-basierten FETs der Fall ist, sodass Designer Systeme mit einem höheren Wirkungsgrad realisieren und die Vorteile regenerativer Energiequellen nutzen können.«

Geringe elektromagnetische Störungen: Es sei wichtig, Interferenzen mit anderen Systemkomponenten zu verringern und damit die Design- und Qualifizierungsprozesse zu vereinfachen. Oppitz: »Vom Infotainment-System bis hin zu Geräten für die Satellitenkommunikation gilt: Je mehr Elektronik es auf der Welt gibt, desto größer ist der Bedarf an niedrigen EMI-Werten und desto größer ist die Notwendigkeit, die EMI so niedrig wie möglich zu halten.«

Niedriger Ruhestrom: Mit einem geringen Ruhestrom lassen sich die Batterielaufzeit und die Lagerdauer verlängern, die Funktionalität erhöhen und die Systemkosten senken.

Geringes Rauschen und hohe Präzision: Rauscharme Power-Management-Komponenten sind für die Realisierung präziser Signalketten erforderlich und verbessern gleichzeitig die Zuverlässigkeit von analogen Präzisionsanwendungen.

Isolierung: Eine gute Isolation bietet einen zuverlässigen Schutz vor gefährlichen Hochspannungen. Oppitz: »Die Isolierung gewährleistet den zuverlässigen und sicheren Betrieb von Elektrofahrzeugen, Netzinfrastrukturen, Fabrikautomatisierungsanlagen, Motorantrieben und vielem mehr. Halbleiterunternehmen müssen innovativ sein, um bessere Wege zur Lösung bestehender Herausforderungen zu finden.«

Neuvorstellungen auf der APEC

Texas Instruments adressiert laut Oppitz alle beschriebenen Punkte. Das Unternehmen hatte auf der APEC Systemkomponenten demonstriert, die zu mehr Leistungsdichte, weniger elektromagnetischen Interferenzen, reduziertem Rauschen und einer geringeren Ruhestromaufnahme sowie zu mehr Zuverlässigkeit beitragen.

Darüber hinaus hat das Unternehmen auf der APEC drei neue Produkte vorgestellt, die bei der Eindämmung der elektromagnetischen Störaussendungen und des Rauschens in Systemen helfen:

  • Die für 36 V und 3 A ausgelegten Abwärtswandler LMQ66430 und LMQ66430-Q1 enthalten zwei Bypass-Kondensatoren am Eingang sowie einen Boot-Kondensator, sodass es ohne Schwierigkeiten möglich ist, die EMI-Standards gemäß CISPR 25 Klasse 5 einzuhalten und gleichzeitig laut TI Klassenbester in Hinblick auf die Abmessungen der gesamten Schaltung zu werden. Darüber hinaus gibt TI die Ruhestromaufnahme (IQ) mit 1,5 µA an.
  • Der LDO des Typs TPS7A94 bietet laut TI das branchenweit geringste Rauschen von 0,46 µV RMS – das sind laut Unternehmensangabe mindestens 42 Prozent weniger als bei konkurrierenden Komponenten – sowie ein hohes Netzunterdrückungs-Verhältnis und hilft damit, die Systemgenauigkeit und -präzision in hochempfindlichen Anwendungen zu verbessern, etwa in der Medizintechnik sowie bei Mobilfunk-Infrastrukturen und Radarsystemen. 

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