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Leistungselektronik / Stromversorgungen
DC/DC-Wandler
Der Wirkungsgrad der REC-Familie ist gegenüber
Lastwechsel ungewöhnlich konstant.
Die Veränderung des Wirkungsgrades in Abhängigkeit
von der Eingangsspannung ist vernachlässigbar klein.
Der effiziente Umgang mit Energie ist
auch in der Elektronikentwicklung ein
großes Thema. Die Höhe des Wirkungsgrades
wird bei der Auswahl passender
DC/DC-Wandlern nicht selten zu einem entscheidenden
Kriterium. Dabei geht es aber nicht
nur ums Energiesparen, sondern auch um Erwärmung
und die zulässige Betriebstemperatur.
Deshalb sind alle Hersteller bemüht, das Maximum
aus ihren Designs herauszukitzeln. Dies
wird umso aufwändiger, je mehr man sich der
100-Prozent-Marke nähert.
Den Datenblättern sind vielfach aber nur Angaben
über den Maximalwert zu entnehmen. Der
Wirkungsgrad eines Wandlers ist aber stark vom
jeweiligen Lastzustand abhängig. Klar ist: Im
Leerlauf tendiert er gegen Null – sein Maximum
von 85 % und mehr erreicht er in der Nähe maximaler
Last. Über das, was dazwischen passiert,
geben Datenblätter nur selten präzise Aufschluss.
Außerdem gibt es einen Zusammenhang zwischen
Eingangsspannung und Wirkungsgrad.
Der Maximalwert gilt für die Nennspannung und
kann an der Grenze des zulässigen Bereiches einige
Prozent-Punkte schlechter sein.
Konstanter Wirkungsgrad über weiten
Lastbereich
Beim Design der neuen DC/DC-Wandler der
REC8 bis REC15-Familie hat sich das Entwicklungsteam
von Recom zum Ziel gesetzt, in einem
sehr breiten Lastbereich einen konstant hohen
Wirkungsgrad zu erzielen. Selbst bei nur 30 %
Last erreichen diese Wandler noch Werte über
80 % (Bild 2). Erst im für die Praxis relativ uninteressanten
Bereich unterhalb 10 % fällt er deutlich
unter diese Marke ab. Mit diesen Werten
schneidet er deutlich besser ab als vergleichbare
Produkte seiner Preisklasse.
Zusammenhang Eingangsspannung und
Wirkungsgrad
Obwohl DC/DC-Wandler für bestimmte Nennspannungen
am Eingang konzipiert sind, arbeiten
sie zuverlässig in einem breiten Bereich von
beispielsweise 9 bis 18 V oder mehr (Bild 3). Der
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Wirkungsgrad variiert mit der Eingangsspannung
und erreicht in der Nähe der Nennspannung
seinen Maximalwert und fällt nach beiden
Seiten ab.
Bei der neuen REC-Familie ist es gelungen,
diesen Effekt weitestgehend zu vermeiden. Die
Abweichung konnte bei der ganzen Serie auf etwa
±1 % reduziert werden, sodass sie vernachlässigbar
klein ist.
8 bis 15 W Leistung zu günstigen Preisen
Die mit 8, 10 und 15 W Leistung lieferbaren
Wandler der Econoline haben ein ausgesprochen
günstiges Preis-Leistungsverhältnis und sind gemäß
EN/UL60950-1 zertifiziert und damit weltweit
einsetzbar.
Die beiden kleineren Modelle REC8 und
REC10 haben ein DIP24-Gehäuse. Sie sind wahlweise
mit 2:1- oder 4:1-Weitbereichseingang ausgestattet,
geregelt und mit Single- oder Dual-Ausgängen
lieferbar. Die Eingangs-/Ausgangsisolation
beträgt serienmäßig 2 kV DC und kann optional
auf 3 kV erhöht werden. Durch das sehr
sorgfältige, thermische Design kann der 8-W-
Wandler REC8 bei Umgebungstemperaturen
zwischen -40 und +85 °C eingesetzt werden - und
zwar bei freier Konvektion und ohne das sonst
übliche Derating im oberen Temperaturbereich.
Der leistungsstärkere REC10 erreicht unter gleichen
Voraussetzungen sehr gute +75 °C.
Der leistungsstärkstes Modell REC15 verfügt
über ein 2x1-Zoll-Gehäuse. Seine Leistungsmerkmale
sind weitgehend identisch, die maximale
Umgebungstemperatur liegt bei +71 °C. Er verfügt
über Synchrongleichrichtung sowie zur
Kompensation von anwenderseitigen Spannungsverlusten
über eine leicht erhöhte Ausgangsspannungen
von 3,4 V bzw. 5,1 V. Alle Wandler bieten
präzise geregelte Ausgangsspannungen, geringe
Restwelligkeit, niedriges Ausgangsrauschen und
verfügen über einen Remote/Enable-Pin. (jj) n
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510ei0411
Der Autor: Reinhard Zimmermann, Produktmarketing,
Recom Electronic GmbH, Dreieich.
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