Stromversorgung & Leistungselektronik Mehr Leistungsfähigkeit durch einfachere Designs

Mark Downing, Senior VP Strategy and Infrastructure Power Products, Intersil

Bild: Intersil
03.12.2015

Diskrete Power-Management-Lösungen sind, gerade in einem komplexen Umfeld wie der industriellen Stromversorgung, oft unflexibel und teuer. Stromversorgungsmodule stellen hier eine praktikable Lösung dar.

Die Entwicklung von Stromversorgungen für industrielle Systeme wird zunehmend komplexer. Unsere Kunden setzen fortschrittliche FPGAs, ASICs, Prozessoren und Speicher-ICs ein, und die Zahl der Versorgungsschienen steigt. Der Industriemarkt ist für mittelgroße Unternehmen äußerst lukrativ, die aber meist nicht über eigenes Know-how in Sachen Stromversorgungsdesign verfügen. Da Anwendungen immer intelligenter werden und neuesten Umweltstandards entsprechen sollen, müssen Chiphersteller Lösungen bereitstellen, mit denen sich die Anforderungen an die Stromversorgung einfach erfüllen lassen. Die Entwicklung von Stromversorgungen muss zuverlässig erfolgen und die Herausforderungen in störbehafteten industriellen Umgebungen abdecken.

Darum sind Stromversorgungsmodule (Power Modules) so bedeutend. Sie arbeiten als eigenständige Power-Management-Systeme und enthalten alle wichtigen Komponenten für das Design: PWM-Controller, FETs, Induktivität und Kompensationsschaltkreise. Nur der Eingangs- und der Ausgangskondensator sind erforderlich, um eine vollständige Stromversorgung bereitzustellen. Neueste Design- und Gehäusetechniken sorgen dafür, dass die Module eine hohe Leistungsdichte und Leistungsfähigkeit bieten – selbst bei höchsten Anforderungen. Dabei sind sie weiterhin einfach einsetzbar. OEMs können sich somit von klobigen diskreten Power-Management-Lösungen verabschieden, die teure Kühlkörper und Lüfter erfordern, die zudem noch wertvollen Platz auf der Leiterplatte einnehmen und Risiken in das System mit einbringen.

Ein weiterer Trend im industriellen Bereich ist, dass unsere Kunden zu einem Verteilerbus mit höherer Spannung übergehen. Normalerweise nutzen Entwickler eine Abwärtswandlung von einem 42- oder 36-V-Bus auf einen 12-V-Intermediate-Bus und dann die direkte Point-of-Load-(POL)-Wandlung. Nun soll der Intermediate-Bus ausgelassen werden und eine direkte Wandlung von 48 V hinab auf den POL-Wert erfolgen. Dies wurde vor kurzem mit der Einführung eines synchronen 60-V-Abwärtswandlers möglich, der den branchenweit niedrigsten Tastgrad aufweist. Damit ist eine direkte Abwärtswandlung von 48 V auf 1 V am POL möglich. Ein DC/DC-Wandler erübrigt sich damit, was Kosten einspart, die Zuverlässigkeit erhöht und einen um 2 bis 3 Prozent höheren Wirkungsgrad mit sich bringt.

Der Trend geht dahin, Stromversorgungssysteme zu vereinfachen, ohne die Leistungsfähigkeit zu beeinträchtigen. OEMs erfüllen damit ihre Designziele kosteneffizient. Zulieferer müssen so jeden Aspekt des Stromversorgungsdesigns beachten, um herauszufinden, welche Neuerungen dem Kunden am meisten helfen. Das Geheimnis hinter Intersils Know-how ist eine patentierte Mehrphasen-Modulation, Digital-Power-Technologie und weiteres geistiges Eigentum. Unser Fokus liegt auf der Einfachheit des Designs. Dazu bieten wir einfach einsetzbare Produkte und GUI-basierte Designtools, mit denen Entwickler mehr Zeit für ihre Kernkompetenz aufwenden und sich darauf verlassen können, dass das Power-Management-System keine Engpässe im Entwicklungsprozess verursacht.

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