Moderne elektronische Geräte erfordern ein sorgfältiges Design ihrer Stromversorgungsarchitektur, um Kosten, Effizienz und Größe zu optimieren. In einem Gerät finden sich normalerweise eine oder mehrere AC/DC-Stromversorgungen, gefolgt von isolierten DC/DC-Buswandlern und Schaltreglern als Point-of-Load-Wandler. Es können auch isolierte DC/DC-Wandler vorhanden sein, um Hilfsspannungsversorgungen mit unterschiedlichen Polaritäten und Kombinationen, oft zur Versorgung isolierter Kommunikations- oder Sensorschnittstellen, zur Verfügung zu stellen.

Die Beschaffung all dieser verschiedenen Konverter aus unterschiedlichen Quellen ist ein Risiko, denn es gibt keine Garantie für die Kompatibilität der Teile. Wenn das System nicht wie erwartet funktioniert, können außerdem verschiedene Lieferanten behaupten, dass die anderen Lieferanten schuld sind. Ein Beispiel hierfür ist ein EMV-Fehlerbericht, bei dem einzelne Teile auf dem Papier unter festgelegten Bedingungen den Normen entsprechen mögen, aber wenn sie unter realen Bedingungen mit anderen Konvertern gekoppelt werden, werden die gesetzlichen Grenzwerte für leitungsgebundene oder abgestrahlte Emissionen überschritten. Andere Kompatibilitätsprobleme können sich aus Instabilitäten ergeben, die entstehen, wenn ein Schaltwandler von einem anderen gesteuert wird. Auch unterschiedliche Messmethoden in den Produktdatenblättern, wie z.B. der Temperaturanstieg, können zu Verwirrung führen. Zum Beispiel können die Definitionen der Umgebungstemperatur und der Ort, an dem sie gemessen wird, von Anbieter zu Anbieter variieren.

Die Lösung für all diese Probleme ist die Zusammenarbeit mit RECOM für alle Ihre Bedürfnisse im Bereich der Energieumwandlung. Wir unterstützen Sie vom anfänglichen Systemdesign und der Auswahl aus unserer umfangreichen Produktpalette über die Fehlersuche bis hin zur Unterstützung bei der EMV-Qualifizierung Ihres Endprodukts.

Eine einzige Systemstromversorgung, die alle in einem Produkt benötigten Spannungen erzeugt, ist aufgrund der immer engeren Spezifikationen für kritische Stromschienen und der Notwendigkeit, die Effizienz zu maximieren und gleichzeitig Kosten und Größe zu minimieren, ein überholtes Konzept. Dies hat die Systementwickler dazu veranlasst, den Ansatz der Distributed Power Architecture (DPA) zu verfolgen, bei dem typischerweise ein optimierter AC/DC-Wandler mit integrierter Leistungsfaktorkorrektur eine gemeinsame Busspannung, vielleicht 12V bzw. 48V oder sogar 400V in Rechenzentren, erzeugt.

Nachgeschaltete DC/DC-Wandler können die Spannung auf eine niedrigere Busspannung absenken und dann stellen PoL-Wandler (Point of Load) Hochstromschienen in der Nähe der Verbraucher bereit, um eine optimale statische und dynamische Regelung zu gewährleisten. Der DPA-Ansatz optimiert die Effizienz, verteilt die Wärmelast und ist sehr flexibel. Er ermöglicht relativ einfache Upgrades, Neukonfigurationen und die Isolierung verschiedener Teile eines Systems. Die Kosten können niedriger sein, da Standardmodule verwendet werden können, deren Spezifikationen genau auf die Anforderungen abgestimmt sind.

Eine besonders heimtückische Wechselwirkung besteht, wenn ein geregelter Schaltwandler vom Ausgang eines anderen gespeist wird.

Bei konstantem Wirkungsgrad und konstanter Ausgangslast ist die Eingangsleistung eines geregelten Schaltwandlers konstant. Wenn also die Eingangsspannung steigt, sinkt der Strom, was sich als negativer Widerstand bemerkbar macht. Ein vorgeschalteter geregelter Konverter ist für eine typische positive ohmsche und vielleicht kapazitive Last charakterisiert, kann aber bei einer negativen Widerstandslast instabil werden. In ähnlicher Weise führt eine positive Spannungsspitze des vorgeschalteten Konverters zu einem sinkenden Strom im nachfolgenden Konverter, was dazu führen kann, dass der Regelkreis des ersten Konverters die Spannung noch weiter nach oben treibt, wodurch der ursprüngliche Effekt verstärkt wird, möglicherweise bis zu einem schädlichen Niveau.

Komponenten, die auf diese Weise zusammenwirken, sind nicht zwangsläufig fehlerhaft, aber einzelne Lieferanten werden möglicherweise zögern, ein Problem zu beheben, wenn sie sehen, dass andere Lieferanten daran beteiligt sind. Aus diesem Grund ist es ratsam, Bauteile von einer vertrauenswürdigen Quelle zu beziehen, die die Verantwortung dafür übernimmt, dass alle gelieferten Teile wie vorgesehen zusammenarbeiten. Es ist nicht garantiert, dass es nicht bei jeder Produktkombination zu Kompatibilitätsproblemen kommt, aber ein Anbieter wie RECOM verfügt über die Ressourcen, um Sie bei der anfänglichen Systemspezifikation, der Auswahl geeigneter Module und der Identifizierung und Lösung von Schwierigkeiten zu unterstützen. RECOM bietet zum Beispiel eine Reihe von Filterkomponenten an, die zusammen mit Spannungswandlern evaluiert wurden und zu Evaluierungsplatinen zusammengestellt werden können, um die EMI-Leistung des Gesamtsystems zu überprüfen. Auch EMV-Testeinrichtungen stehen den RECOM-Kunden zur Verfügung, um Systemprobleme zu beheben und Tests vor der Erfüllung der Anforderungen durchzuführen.