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Wirkungsgrad von Stromversorgungen

Elektrische Effizienz ist kein Selbstzweck!

10. September 2014, 9:46 Uhr | Engelbert Hopf

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Produktneuheiten: DC/DC-Wandler mit hohen Wirkungsgraden

Natürlich versuchen die Entwickler auch im Bereich DC/DC-Produkte hohe Wirkungsgrade zu realisieren. Eines der jüngsten Beispiele dafür sind die vor kurzem vorgestellten DC/DC-Wandler der Melcher-HR-Serie von Power-One. Sie haben nicht nur einen Eingangsspannungsbereich von 10 : 1, sondern auch einen Wirkungsgrad von 94 Prozent bei einer Ausgangsleistung von 280 W. Mit nur einem Gerät ist es möglich, alle nominellen Batteriespannungen im Bahnbereich von 24 bis 120 V abzudecken. Der statische Eingangsspannungsbereich erstreckt sich von 15,4 bis 150 V. Dynamische Abweichungen auf 12 V bzw. 168 V stellen für die Konverter auch kein Problem dar. Verpackt in eine robuste Metallkassette für 19-Zoll-Rack- oder Chassis-Montage, liefern die Konverter ihre volle Ausgangsleistung bis +70 °C.

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Mit einem hohen Wirkungsgrad von bis zu 95 Prozent warten auch die kürzlich vorgestellten LED-Treiber der Serie LDH-45 von Mean Well auf (Vertrieb: Emtron). Zur Familie gehören die Varianten LDH-45A-X und LDH-45B-X. Als DC/DC-Wandler werden beide Varianten mit Gleichspannung versorgt. Der Unterschied liegt in der Eingangsspannung: LDH-45A-X erfordert eine Eingangsspannung zwischen 9 und 18 VDC, die LDH-45B-X-Version 18 bis 32 VDC. Je nach Ausführung stellen sie am Ausgang einen Konstantstrom zwischen 350 und 1050 mA in vier Abstufungen zur Verfügung. Einsetzbar sind die konvektionsgekühlten Wandler im Betriebstemperaturbereich von –40 bis +70 °C.

Welche Spitzenwerte aktuell bei DC/DC-Modulen möglich sind, hat Vicor bereits im April dieses Jahres gezeigt. In ihrer jüngsten Version erreichen die ChiP-basierten isolierten Buswandler (BCM) einen Wirkungsgrad von bis zu 98 Prozent. Mit einer Leistung von bis zu 1,75 kW bei 50 V Ausgangsspannung sind so Leistungsdichten bis 2750 W/Inch3 möglich. Im Vergleich zu Wandlern anderer Hersteller mit festem Übersetzungsverhältnis bedeutet das eine fünffach höhere Leistungsdichte. Optional werden die Wandlermodule mit einer PMBus-kompatiblen Schnittstelle versehen, die dem Entwickler den Zugriff auf den internen Controller der ChiP BCMs gibt und damit eine digitale Kommunikation mit einem Array von ChiP BCMs ermöglicht. Über einen einzigen Bus lassen sich so Kontroll-, Konfigurations-, Überwachungs- und Fernsteuerfunktionen realisieren.