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Neuvorstellungen von TDK-Lambda

Nicht nur für Bahntechnik und Industrieapplikationen

6. Oktober 2022, 13:10 Uhr | Engelbert Hopf

In gekapselten Aluminiumgehäusen untergebracht sind die mit Wirkungsgraden von bis zu 98Prozent arbeitenden DC/DC-Wandler der RGA-Serie. Ihre Ausgangsleistung beträgt 250W.

Mit einer ganzen Reihe von Produktvorstellungen im DC/DC-Bereich bedient TDK-Lambda nicht nur Applikationen im Bereich Bahn- und Industrietechnik, sondern auch darüber hinaus. Häufig sind die Wandlermodule dabei im Temperaturbereich bis 100 °C einsetzbar.

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TDK-Lambda ist in Europa in erster Linie für sein Industrie-Stromversorgungsprogramm bekannt. Häufig nicht so präsent sind die DC/DC-Aktivitäten des Unternehmens. In regelmäßigen Abständen erneuert TDK-Lambda aber nicht nur sein DC/DC-Programm, es stellt auch komplett neue Produktentwicklungen vor. In diesem Herbst nun bringt das Unternehmen zur InnoTrans, der Weltleitmesse für die Bahntechnik in Berlin, eine ganze Reihe neuer DC/DC-Wandlerprodukte auf den Markt, die sich zum Teil an Anwendungen im Bahnbereich wenden.

So handelt es sich etwa bei der PY-Familie um robuste, leiterplattenmontierbare DC/DC-Wandler mit Ausgangsleistungen im Bereich von 20 bis 200 W. Wichtigstes Merkmal dieser auch im Industriebereich einsetzbaren Wandlerfamilie ist der bemerkenswert weite Eingangsspannungsbereich von 8,5 bis 160 V. Alle Modelle verfügen über einen Überstrom-, Ausgangsspannungs- und Übertemperaturschutz. Zu den Standard-Features der Wandler gehören zudem Sense-Anschlüsse für die Ausgangsspannung und ein Remote-On/Off-Steuereingang.

Zu den kleinsten Modellen dieser Baureihe zählt der 2 × 1Zoll große PYD20 mit einer Ausgangsleistung von 20W. Er liefert geregelte, galvanische Ausgangsspannungen, die entweder als Einzel- oder als Doppelausgangspannung zur Verfügung stehen (5, 12, 15, ±12, ±15 oder ±24V). Die Isolationsfestigkeit zwischen Ein- und Ausgang beträgt 3000VAC. Mit Wirkungsgraden bis zu 90Prozent arbeitend, sind die Wandler im Gehäusetemperaturbereich von –40 bis +125°C einsetzbar. Ihr vergossenes Design verschafft den Wandlern hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit.

Im oberen Leistungsbereich sind die Quarterbrick-Wandler der PYH200-Serie angesiedelt. Diese silikonvergossenen Wandler liefern eine geregelte Ausgangsspannung von 12, 15, 24 oder 48V. Neben den bereits genannten Standardschutz-Features und -funktionen der PYH-Wandler verfügen die PYH200-Wandler noch über eine Frequenzsynchronisation mit einer externen Taktfrequenz und der Möglichkeit, die Überbrückungszeit durch Anschluss eines Elektrolytkondensators an den BUS-Anschluss zu verlängern. Drei maßgeschneiderte Kühlkörperkits sorgen dafür, dass die Quarterbricks im erlaubten Temperaturbereich von –40 bis +100°C einsetzbar sind.

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Für besonders raue Einsatzbedingungen, auch im Bereich der Bahntechnik, sind die nichtisolierten DC/DC-Wandler der RGA mit 250W Ausgangsleistung konzipiert. Bei dieser Baureihe sind die Wandler in kompakten gekapselten Aluminiumgehäusen untergebracht, die einschließlich der Befestigungslaschen nur 35,6 mm × 35,6 mm × 13mm messen. Mit Wirkungsgraden bis zu 98Prozent arbeitend, darf das Gehäuse der auf Kontaktkühlung ausgelegten Wandler eine Temperatur bis zu 110°C erreichen. Zusätzlich sind die Wandler nach MIL-STD-810G für schock- und vibrationsempfindliche Anwendungen qualifiziert.

Mit den verschiedenen Modellen der Baureihe lassen sich Eingangsspannungen von 9 bis 40Voder 9 bis 53Vabdecken. Da die Ausgangspannung bei einem Abwärtswandler immer niedriger als die Eingangsspannung sein muss, lässt sich je nach Modell eine Ausgangsspannung zwischen 3,3 und 40V einstellen. Erhältlich ist die RGA-Serie mit drei Ausgangsstromvarianten von 10A, 14A oder 20A.

Zu den leistungsfähigsten Neuvorstellungen für den Bahn- und Industriebereich gehören die Half-Brick-Wandler CN200B und CN300B. Bei den beiden Modulen handelt es sich um ein Update und eine Erweiterung der CN-Familie. Beide teilvergossenen Wandler sind mit vier verschiedenen, einstellbaren Ausgangsspannungen von 12, 13,8, 15 oder 24Verhältlich. Beide Serien arbeiten mit Eingangsspannungen von 43 bis 160V, ihre Ausgangsspannungen sind mit 3000VAC vom Eingang getrennt.

Alle Modelle verfügen über einen Überstrom-, Ausgangsspannungs- und Übertemperaturschutz. Zu ihren Standardfunktionen zählen Sense-Anschlüsse für die Ausgangsspannung, eine aktive Stromaufteilung bei Parallel- oder Redundanzbetrieb sowie ein Remote-On/Off-Steuereingang und ein Power-Good-Signal. Eine optionale 12-V-/10-mA-Hilfsspannung, die das Power-Good-Signal ersetzt, ist ebenfalls erhältlich. Einsetzbar sind die beiden Half-Brick-Wandler-Serien im Temperaturbereich von –40 bis +100°C.

Nicht an Bahntechnik-Applikationen wendet sich TDK-Lambda mit der Marktvorstellung der CCG1R5- und CCG3-Serien. Dabei handelt es sich um Miniatur-DC/DC-Wandler mit galvanischer Trennung und Ausgangsleistungen von 1,5W und 3W. Sie sind sowohl für die THT-Bestückung als auch für automatische Bestückung in SMD-Ausführung erhältlich. Auf der Eingangsseite stehen Modelle mit 4,5 bis 18V, 9 bis 36V sowie 18 bis 75Vzur Verfügung. Ausgangsseitig bieten die Wandlermodule Einzel- und Doppelspannungen von 3,3, 5, 12 oder 15V sowie ±12V oder ±15V an. Da die Wandlermodule ohne Silikonverguss realisiert wurden, ist ein weniger kritisches Lötprofil für die SMT-Versionen während des Reflow-Lötprozesses möglich. Einsetzbar sind die Wandler im Temperaturbereich von –40 bis +85°C. Bis zu einer Temperatur von 100°C können die Wandler eine reduzierte Ausgangsleistung liefern.

Mit sechsseitiger Abschirmung warten die ebenfalls neu vorgestellten 40-W- und 60-W-Wandler PXD40 und PXD60 auf. Untergebracht in silikonvergossenen 2×1-Zoll-Gehäusen, bieten die Wandler eine Ausgangsspannung mit galvanischer Trennung. Erhältlich sind die Wandler mit Ausgangsspannungen von 3,3, 5, 12, 15, 24 oder 48V. Bei den Doppelausgängen stehen ±12, ±15 oder ±24V zur Auswahl. Mit Wirkungsgraden von bis zu 93Prozent arbeitend, sind die DC/DC-Wandler im Gehäusetemperaturbereich von –40 bis +105°C einsetzbar. Drei verfügbare Kühlkörperkits, eine Isolationsfestigkeit von 160V DC zwischen Ein- und Ausgang sowie die sechsseitige Abschirmung empfehlen die Wandler für eine Vielzahl verschiedener Anwendungsbereiche.

Mit einer Ausgangsleistung von 1200W wartet schließlich das Full-Brick-Modul PH1200A-280 auf. Es ist mit einem HVDC-Eingangsbereich von 200 bis 425VDC ausgestattet. In diesen Bereich fällt eine gleichgerichtete High-Line-Einphasen-Spannung. Dem Anwender stehen Modelle mit fünf verschiedenen Ausgangsvarianten von 12, 24, 28, 36 oder 48VDC zur Verfügung. Zu den Besonderheit des Full-Brick-Wandlers zählt ein eingebauter Oring-FET, mit dem sich ohne aufwendige externe Beschaltung ein sicherer N+1-Redundanzbetrieb oder eine Parallelschaltung realisieren lässt. Die Sicherheit der im Temperaturbereich von –40 bis +100°C einsetzbaren Wandler ist durch Typenabnahme nach ICE/UL/CSA/EN 62368-1 gewährleistet; CE- und UKCA-Kennzeichnung bestätigen die Einhaltung der Niederspannungs- und RoHS-Richtlinien.