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„Die Version 7.0 der PI Expert-Design-Software bietet Funktionen zur Optimierung von Stromversorgungen mit mehreren Ausgängen und unterstützt unsere IC-Familien TOP-Switch-HX und Link-Switch-II sowie die Flyback-Topologie für die Serie DPA-Switch“, stellt Peter Rogerson, Marketingdirektor von Power Integrations im kalifornischen San Jose die Software kurz vor. Vorteile: Mit der Software lässt sich die Prototypenentwicklung beschleunigen, die Anzahl der Design-Iterationen minimieren und der Wirkungsgrad erhöhen. Worauf legte der kalifornische
Hersteller besonderen Wert? Dazu Peter Rogerson: “Viele Consumerprodukte erfordern mehrere Betriebsspannungen – ein typischer DVD-Player braucht beispielsweise 3,3 Volt für die Logik, 5 Volt für analoge Funktionsblöcke und 12 Volt für die Motoren im Laufwerkmechanismus sowie für das Vakuumfluoreszenz-Display. Die kostengünstigste Lösung besteht darin, einen einzigen Transformator mit mehreren unterschiedlichen Sekundärwicklungen zu verwenden. Er holt vertiefend aus: „Das Problem dabei ist, Rückwirkungen zwischen den verschiedenen Spannungsschienen zu vermeiden. So muss beispielsweise vermieden werden, dass die 3,3-Volt-Spannungsschiene für die Logik-Funktionsblöcke auf 2,5 Volt abfällt, wenn der 12-Volt-Schubladenmotor anläuft. Dies erfordert eine genaue Kenntnis des Transformatordesigns und, in der Regel, zahlreiche Design-Iterationen.“ Die PI Expert v7.0 verfügt über ein physikalisches Modell des Transformators. Die Software berechnet, ob die für die geforderten Spannungen und Ströme notwendigen Transformatorwicklungen zu der gewählten Magnetkern/Spule-Kombination passen und schlägt gegebenenfalls Alternativen vor. Das konzipierte Transformatordesign kann für schnelle Prototypenerstellung und Serienproduk-tion an den PI Rapid Transformer Sampling Service (RTSS) übergeben werden. Bei einer Stromversorgung mit Flyback-Topologie dient die Klemmschaltung dazu, die in der Streuinduktivität gespeicherte E-nergie aufzunehmen und andere Bauteile vor hohen Spannungen infolge von Netzspannungsspitzen und abrupten Laständerungen zu schützen. Spart der Anwender an der Klemmschaltung, kann das negative Auswirkungen auf Wirkungsgrad und die Robustheit der Stromversorgung haben. Die Software stellt Algorithmen für den Entwurf von Klemmschaltungen zur Verfügung, die die erforderlichen Bauteilwerte berechnen und die Bestellnummern der bestgeeigneten Bauteile anzeigen. Peter Rogerson erläutert einen weiteren Pluspunkt: „Alle Schaltreglerstromversorgun-gen produzieren Störspannungen und -strahlung, weil sie hohe Spannungen bei hohen Frequenzen schalten. Die Störspannung lässt sich mithilfe von Filterbauteilen am Eingang der Stromversorgung unterdrücken; diese Bauteile verursachen jedoch zusätzliche Kosten, ohne zur eigentlichen Funktion der Stromversorgung beizutra-gen. Unsere Software wählt auf der Basis
des Schaltungsdesigns und der vorgegebenen Eingangsparameter ein geeignetes EMI-Filterdesign, dimensioniert und op-
timiert die Bauteilwerte und gibt die Be-stellnummern der bestgeeigneten Bauteile aus.“ (eck)