Digital gesteuerte Netzteile
Vier Fragen gegen die Angst
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Review sowie Test- und Validierungsprozesse
- Welcher Review-Prozess kam für die Hardware- und Softwareelemente des Designs zum Einsatz?
Die grundlegenden Projektphasen sind für die Software- und Hardwareelemente eines Designs identisch: Erfassen der Anforderungen, Design sowie dessen Überprüfung und Validierung. Man sollte erwarten, dass es zum Ende jeder dieser Phasen Reviews oder »Stage Gates« gibt sowie regelmäßige Team- und Peer-Reviews sowohl für die Hardware- als auch für die Softwareelemente des Designs.
- Welche Test- und Validierungsprozesse kamen zum Einsatz?
Wie bei jedem System bestimmt das Komplexitätsniveau den Testansatz. Typischerweise wird jede Softwarefunktion für sich getestet. Danach folgt ein Integrationstest, bei dem die verschiedenen Funktionen zusammengebracht werden. Diese Tests umfassen auch die Validierung von Fehlererkennungsroutinen, um die Systemzuverlässigkeit zu erhöhen. Dies kann sehr zeitaufwendig sein, wenn Schlüsselfunktionen oder Randbedingungen über DSC/DSP-Hardware (Digital Signal Controller/Processor) realisiert werden und nicht mehr nur per Software. Der letzte Schritt besteht im Validierungstest, der das Komplettsystem sowohl bezüglich Hardware als auch Software testet, um die Konformität des Gesamtdesigns zu bestätigen.
Sobald Sie befriedigende Antworten auf diese vier Fragen erhalten, können Ingenieure digital gesteuerte Stromversorgungen vertrauensvoll und mit ruhigem Gewissen in ihre Anwendungen eindesignen.
Portfolio an digitalen Stromversorgungen
Als einer der weltweit führenden Hersteller von Stromversorgungen (DC/DC-Wandler, Netzteile) entwickelt TDK-Lambda bereits seit vielen Jahren Konzepte, um diese digital zu steuern. So stellte das Unternehmen im Jahr 2008 die EFE-Serie vor. Das neue Steuerungskonzept verlieh den Geräten die für diese Klasse damals höchste Leistungsdichte am Markt und setzte Bestmarken beim Wirkungsgrad und der Zuverlässigkeit. Das 300-W-Netzteil »EFE-300« sowie das 400 W starke Modell »EFE-400« boten 12 V oder 24 V mit einer Spitzenleistung von 133 % für 10 s (»Peak Power«). Modelle mit Medizinzulassung (2x MOPP) runden diese Serie ab.
Drei Jahre später kam die CFE-Serie heraus, eine Weiterentwicklung der EFE-Serie. CFE-Netzteile haben 94 % Wirkungsgrad und können mit Konvektionskühlung 300 W, mit forcierter Kühlung auf Dauer 400 W sowie kurzzeitig 450 W leisten.
Mit der QM-Serie (Bild 1), die auf der electronica 2016 ihre Weltpremiere hatte, ist TDK-Lambda noch einen Schritt weiter gegangen: Diese modulare Netzteilserie, die über eine vollständige MoPP-Isolierung verfügt und in ihrer Leistungsklasse (1200 W bis 1500 W) zudem mit einer geringen Geräuschentwicklung aufwartet, lässt sich nun aufgrund eine optionalen PMBus-Schnittstelle auch von außen digital steuern und überwachen (Bild 2). Auf diese Weise können Netzteile der QM-Serie in digitale Systeme verschiedener Branchen – u. a. in der Medizin und der Automatisierung – eingebunden werden; auch für Industrie-4.0-Anwendungen empfehlen sie sich.
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