Stromversorgungen

Anforderungen an DC/DC-Wandler

7. November 2016, 11:55 Uhr | Ralf Higgelke
Mean Well / Emtron
© Mean Well / Emtron

Gleichspannungswandler sind unersetzlicher Bestandteil im modernen Schaltungsdesign. Doch was ist bei der Auswahl für die eigene Applikation zu beachten?

von Stefan Bergstein, Emtron electronic.

Ohne Spannung und Strom würde unsere hochtechnisierte Welt schlicht stehenbleiben. Daher finden sich eine Spannungs- oder Stromversorgung in nahezu jedem technischen Produkt. Angefangen vom einfachen Consumer-Gerät über die LED-Beleuchtung, Rechnernetzwerke, einem medizinischen Gerät, das uns hilft gesund zu bleiben, bis hin zu Satelliten oder das Hubble-Teleskop, mit dem wir ferne Welten erforschen. So groß wie die Bandbreite der Anwendungen, ist auch das Spektrum der benötigten Stromversorgungen. Diese wandeln entweder Wechselstrom in Gleichstrom um (AC/DC) oder verändern den Wert einer Gleichspannung (DC/DC).

Für den Betrieb benötigen elektronische Schaltungen überwiegend Gleichspannung – meist mehrere unterschiedliche Potenziale gleichzeitig. Während früher die benötigten drei, vier oder mehr Ausgangsspannungen mit Netzteilen erzeugt wurden, hat sich im Schaltungsdesign heute in vielen Bereichen die Distributed-Power-Architektur durchgesetzt, da der Wirkungsgrad hierbei deutlich besser ausfällt. Moderne Systemdesigns beruhen daher häufig auf einem Netzteil (Front-End) mit einer einzelnen, meist relativ hohen Gleichspannung am Ausgang, Busspannung genannt, aus der nachgelagerte DC/DC-Wandler die von den Baugruppen benötigten Gleichspannungen genau dort erzeugen, wo sie benötigt werden (PoL, Point of Load). Typische Beispiele sind Industrieanlagen mit einer Busspannung von 24 V oder Telekommunikationssysteme mit 48 V. Prozessoren und Digitalschaltungen benötigen meist 3,3 V oder 5 V, ±15 V sind für Operationsverstärker typisch.

Mit der Anwendung im Blick

Hauptaufgabe eines DC/DC-Wandlers ist es, eine Eingangsspannung, die eventuell variabel ist, in eine oder mehrere konstante Ausgangsspannungen oder einen konstanten Ausgangsstrom mit geringer Varianz umzusetzen. Grundsätzlich sind für die Bemessung eines Wandlers neben Parametern wie Leistung sowie Ein- und Ausgangsspannung unbedingt die späteren Betriebsbedingungen der Applikation zu klären. Handelt es sich um eine industrielle Anwendung, wird ein medizinisches Produkt ausgestattet oder ist gar der Einsatz in einer Applikation für Luft und Raumfahrt gewünscht?

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Spezialdistributoren als Partner sorgen für Durchblick

Angesichts der Vielfalt möglicher Anwendungen und verfügbarer Bauelemente ist klar, Entwickler benötigen Navigationshilfe im weiten Feld der Stromversorgungstechniken. Zumal dieser Bereich meist nicht zu ihren Kernkompetenzen zählt. An der Schnittstelle zwischen Komponentenhersteller und Kunde agierend können Spezialdistributoren für den nötigen Durchblick sorgen. Sie sind mit den Anforderungen der Kunden ebenso vertraut wie mit den schaltungstechnischen Ansätzen und Technologien der Hersteller.

Doch Expertise auf einem Fachgebiet zu haben reicht allein nicht aus, sie muss Kunden z. B. in Form von Beratungsleistungen auch unmittelbar zur Verfügung stehen. Daher hat Emtron electronic als Distributor u. a. der taiwanesischen und chinesischen Power-Spezialisten Mean Well, Cincon und Mornsun betriebliche Prozesse eingerichtet, die eine kompetente Beratung vor dem Design-in, während der Entwicklungsphase und nach der Fertigung eines Produkts gewährleisten.

Dazu gehören auch regelmäßige Besuche in den Fertigungsstätten der Hersteller, um Produktqualität und Fertigungsbedingungen zu begutachten. Darüber hinaus sind IT und Logistik auf schnelle Lieferung ausgelegt. Für die aktuellen gängigen Serien von Mornsun baut Emtron derzeit ein Musterlager auf. Entwickler erhalten damit anhand ihrer Anforderungen schnell die für ihre Applikation benötigten Komponenten.

 


  1. Anforderungen an DC/DC-Wandler
  2. Weitere Anforderungen an DC/DC-Wandler
  3. Je nach Anwendungsgebiet der passende Wandler

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