Runderneuerung für das Steckernetzteil

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Bild 3: Ein fortschrittliches Controller-IC kommt dank primärseitiger Spannungsabtastung ohne Optokoppler aus.
(Bild: TI)

Eine zusätzliche Herausforderung entsteht, wenn die Spannungsregelgenauigkeit von Wandlern dieser Art verbessert werden soll. Da das zu ladende Gerät über ein Kabel angeschlossen ist, kann der Spannungsabfall entlang dieses Kabels bei voller Ausgangsleistung erheblich sein. In der hier vorliegenden Implementierung schätzt der Controller die Ausgangsleistung anhand des Spitzenstroms im Leistungsschalter, sodass die Ausgangsspannung eingestellt werden kann, um den Spannungsabfall entlang des Kabels zu kompensieren.

Die reale Umsetzung der Stromversorgungsschaltung ist in Bild 4 zu sehen. Eine hohe Schaltfrequenz und fortschrittliche Regelungsmethoden führen zu erheblichen Verbesserungen gegenüber früheren Steckernetzteilen. Anstatt einer fest vorgegebenen Eingangsspannung ist die Schaltung jetzt für alle gängigen Netzspannungen geeignet, und die früher bei 1 W liegende Leistungsaufnahme ohne Last ist auf unter 30 mW gesunken.

Der vormals im Bereich von 50 % angesiedelte Wirkungsgrad beträgt jetzt mit Diodengleichrichtung ca. 80 % und mit Synchrongleichrichtung mehr als 85 %. Auch die Abmessungen und die Formgestaltung wurden deutlich verbessert.

Bild 4: Eine hohe Schaltfrequenz und fortschrittliche Regelungsmethoden verleihen diesem Offline-Ladegerät für Mobiltelefone minimale Abmessungen und geringste Verluste.
(Bild: TI)

Mithilfe fortschrittlicher Schaltungstechniken war es somit möglich, die einst recht klobigen Mobiltelefon-Ladegeräte zu unauffälligen, von einem herkömmlichen Stecker kaum zu unterscheidenden Produkten weiterzuentwickeln. Auch die Verlustleistung konnte deutlich verringert werden.

Angesichts der fast zwei Milliarden Mobiltelefone, die jährlich neu in die Hände der Konsumenten gelangen, ergibt dies eine Energieersparnis, die der Kapazität von ein paar Dutzend Kraftwerken entspricht. Genauere Informationen über einige neue Ladegeräte-Designs finden Sie auf www.ti.com/pmp4335-ca, www.ti.com/pmp7389-ca und www.ti.com/pmp8286-ca. Im nächsten Power-Tipp geht es um die Simulation der Regelschleife eines Netzteils.

Weitere Informationen zu dieser und anderen Power-Lösungen finden Sie auf www.ti.com/power-ca sowie unter elektronikpraxis.de/power-tipps.

* Robert Kollman ist Senior Applications Manager und Distinguished Member of Technical Staff bei Texas Instruments.

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Power-Tipps von TI, Teil 49

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