Ausgelegt für hohe Temperaturen: kein Derating bis 100 °C

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Transformator mit Hochtemperaturkern

Ein weiterer wichtiger Design-Aspekt ist die Auswahl entsprechend temperaturstabiler Komponenten – bis hin zum Material der Leiterplatte. Denn ein Design ist immer nur so gut, wie das schwächste Glied in der Kette. Sind die Schalt-FETs beispielsweise für 160°C ausgelegt, die Kondensatoren aber nur für 85°C, dann sind letztere die Limitierung.

In der Powerline-Plus-Familie kommen deshalb ausschließlich „High Grade Temperature“-Komponenten zum Einsatz. Dies gilt insbesondere für den Transformatorkern, da schon eine einmalige Überhitzung zum Verlust des Magnetismus führen kann. Die Trafos der Powerline-Plus-Familie arbeiten auch bei Gehäusetemperaturen jenseits von 115°C ohne Probleme und sorgen letztlich dafür, dass die Wandler ohne zusätzliche Belüftung und ohne das sonst übliche Derating bis zu einer Umgebungstemperatur von 100°C einsetzbar sind.

Werden die zulässigen Betriebsbedingungen über einen längeren Zeitraum deutlich überschritten, schaltet ein eingebauter Thermistor-Schaltkeis den Wandler ab, um Schäden durch Überhitzung zu vermeiden.

Wandler schwingen auch bei -45 °C problemlos an

Bislang haben wir uns hauptsächlich auf hohe Betriebstemperaturen fokussiert. Wie verhält es sich aber bei extrem niedrigen Temperaturen? Hier tritt neben bekannten mechanischen Aspekten die Temperaturabhängigkeit der Transistoren in den Vordergrund. Dies betrifft vor allem die Rückkopplung und den Oszillatorschwingkreis, sodass DC/DC- Wandler bei niedrigen Temperaturen generell mit Anlaufproblemen kämpfen. Eine spezielle Schaltungstechnik sorgt bei der Powerline-Plus-Familie dafür, dass der Oszillator auch bei extrem tiefen Temperaturen von bis zu -45°C immer problemlos anschwingt – und dies ohne negative Folgen für den Wirkungsgrad, wie es beispielsweise die Erhöhung des Bias-Stromes bewirken würde.

Hohe Isolation, eingebautes Filter, kompakte Bauform

Powerline-Plus-Wandler gibt es in zwei Gehäusegrößen. Der kleinere 20-W-Wandler misst 40,6 mm x 25,4 mm x 11,7 mm (L x B x H) – die etwas größeren 30-, 40- und 50-W-Versionen messen 50,8 mm x 30,5 mm x 11,7 mm. Alle Typen verfügen über eingebaute Klasse B-Filter, sodass die Lösung für die kritischen EMV-Probleme im Wandler-Paket mitgeliefert wird. Außerdem bringt das integrierte Filter eine signifikante Platzersparnis auf dem Board, vereinfacht und beschleunigt EMV-Tests und Produktfreigabe und eliminiert Sonderlieferanten für Filterspulen.

Je nach Modell sind die Wandler bis 2,25 bzw. 3 kV isoliert. Generell können die Wandler sowohl mit gängigem 2:1-Eingangsbereich (z.B. 9 18 V) als auch mit weitem 4:1-Bereich (z.B. 18 72 V) geliefert werden. Der Preis liegt je nach Leistung und Stückzahl mit ca. 1,30 € pro W unter dem Niveau vergleichbarer Produkte. Selbst den Vergleich mit Standardwandlern muss man nicht scheuen – insbesondere wenn man in Betracht zieht, dass wegen des erst sehr spät auftretenden Deratings oft eine niedrigere Wattzahl ausreichend ist. So kann in vielen Fällen z.B. ein teurerer 60- oder 75-W-Wandler 1:1 durch ein 30- oder 40-W-Modell der Powerline-Plus-Familie ersetzt werden, ohne dass die funktionale Spezifikation geändert werden muss.

*Reinhard Zimmermann ist Marketing Manager bei RECOM ELECTRONIC, Dreieich.

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