Wie Digital Power die Entwicklung verteilter Stromversorgungssysteme vereinfacht

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Ericsson AB Ericsson Power Modules

Gemeinsame Standards sind gefragt

Da immer mehr DC/DC-Module zum Einsatz kommen, steigt das Interesse an einer gewissen Standardisierung von Produkten verschiedener Hersteller. Kunden, die Liefersicherheit fordern, wünschen sich Second-Source-Lieferanten, was zur Gründung von Wirtschaftsverbänden führte, die Stromversorgungs- und Bauteilehersteller vereinen.

Diese Verbände konnten sich bis jetzt jedoch nur auf gemeinsame Standard-Stellflächen und Anschlussbelegungen für bestimmte Leistungswandler einigen, z.B. für nicht-isolierte und isolierte DC/DC-Module. Dies bietet zwar ein gewisses Maß an Austauschbarkeit zwischen den Produkten verschiedener Hersteller, ein umfassender Konsens bezüglicher aller elektrischen Eigenschaften wurde bis jetzt aber noch nicht gefunden. Der direkte Austausch bzw. Ersatz ist damit alles andere als einfach. Dies trifft vor allem bei Digital-Power-Modulen zu, die noch komplexer sind und somit weitere Kompatibilitätsanforderungen stellen.

Ergänzendes zum Thema

Das Industriekonsortium Architects of Modern Power

CUI, Ericsson Power Modules und Murata gründeten das Industriekonsortium Architects of Modern Power (AMP) im Oktober 2014. Ziel des Konsortiums ist die Bereitstellung fortschrittlicher, durchgehender verteilter Stromversorgungslösungen über ein komplettes Ecosystem an Hardware, Software und Support. Anfangs wurde die Einführung digital geregelter DC/DC-Wandler und Point-of-Load-Regler getrieben durch Tele- und Datenkommunikationsunternehmen und geht nun auch auf andere Bereiche über. Dies macht einen Zugriff auf mehrere Lieferanten hochleistungsfähiger Leistungswandler für Kunden immer schwieriger. Um eine echte Multi-Source-Lösung zu erreichen, ist eine gewisse Kompatibilität der Software unbedingt erforderlich, einschließlich Kompatibilität der PMBus-Befehle, proprietären Controller-Befehle und Konfigurationsdateien. Genau aus diesem Grund wurde die AMP Group gebildet. Die Mitglieder wollen gemeinsame mechanische und elektrische Spezifikationen verabschieden sowie die Standardisierung der Überwachungs-, Steuerungs- und Kommunikationsfunktionen vorantreiben.

Von den Anfängen des PMBus-Standards

Im Jahr 2004 bildeten Artesyn Technologies, Astec Power und eine Reihe von Halbleiterherstellern (Texas Instruments, Volterra Semiconductors, Microchip Technology, Summit Microelectronics und Zilker Labs) eine Vereinigung, um einen offenen Kommunikationsstandard mit einem Protokoll für Stromversorgungssysteme zu etablieren. Dies war der Anfang für den Stromversorgungs-Subsystem-Management-Standard PMBus.

Dabei lief nicht immer alles glatt, und trotz guter Absichten gab es Probleme, die die Entwicklungen bei anderen Herstellern behinderten. Dabei sticht vor allem die Patentverletzungsklage von Power One im Jahr 2005 hervor, bei der es darum ging, die Z-Bus-Technik zu schützen, die den POL-Regler-ICs von Power One zur Überwachung und Regelung von Stromversorgungen eingesetzt wird. Dies behinderte die weitere Verbreitung des PMBus um etwa vier Jahre, bis Lizenzvereinbarungen für diese Technik zur Routine wurden.

Einführung von Digital-Power-Produkten beschleunigen

Vor kurzem haben sich einige Hersteller von Stromversorgungen erneut geeignet, diese Probleme und vor allem die schwierigen Anforderungen für Digital Power anzugehen. Im Juli 2011 kündigte CUI eine Kooperationsvereinbarung mit Ericsson Power Modules an, und im September 2011 wurde eine neue Serie von POL-Modulen präsentiert, die anschluss- und funktionskompatibel mit Ericssons Wandler der BMR46X-Serie sind.

Ein Jahr später schloss CUI eine Lizenzvereinbarung mit Ericsson für deren 3E Advanced Bus Converter. Kunden steht damit ein intelligenter Intermediate-Bus-Wandler für das Angebot an POL-Produkten zur Verfügung. Die Unternehmen vereinbarten zu diesem Zeitpunkt, einen gemeinsamen Standard für digitale Intermediate-Bus-Wandler zu verabschieden. Im Juli 2014 kündigten Murata und Ericsson eine technische Zusammenarbeit an – mit dem Ziel, die Einführung von Digital-Power-Produkten zu beschleunigen, indem vollständige kompatible Produkte beider Unternehmen zur Verfügung stehen.

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