Eckdaten

Bei der Entwicklung von Stromversorgungen kommt es fast immer im Entwicklungsprozess zu nachträglichen Änderungen. Es ist wichtig, auf diese Änderungen möglichst schnell reagieren zu können. Mit dem Designwerkzeug Power Component Design Methodology ist dies möglich.

Unabhängig vom Endprodukt gehört die Entwicklung der Stromversorgung zu einem Schlüsselelement. Vicor wollte die besonderen Herausforderungen und Probleme von Stromversorgungsentwicklern erfahren und gab dazu eine anonyme Umfrage in Auftrag. Um authentische Ergebnisse zu erhalten, erfolgte die Auswahl der angeschriebenen Teilnehmer unabhängig von der bestehenden Kundenbasis. Für 75 % der Antwortenden hatte das Erfüllen der geforderten Anforderungen oberste Priorität. 80 % gaben an, dass sie Probleme haben, die Entwicklung innerhalb des geforderten Zeitrahmens fertigzustellen. 70 % der Teilnehmer beschäftigen sich mit der Stromversorgung an sich weniger als die Hälfte ihrer Zeit. Ingenieure für offene Stellen im Bereich Power zu finden ist für sehr viele ein großes Problem. 65 % der Antwortenden waren der Meinung, dass es nicht einfach sei, sich immer auf dem neusten Stand der Technik und der entsprechenden Anwendung in der Praxis zu halten.

Änderungen ein echtes Problem

An der Spitze der Liste der Themen, die Entwickler von Stromversorgungen beschäftigen, waren jedoch Änderungen während oder am Ende des Entwicklungsprozesses. Fast 87 % gaben an, dass Designänderungen ein großes Problem darstellen. Zusätzlich erschweren nachträgliche Änderungen den vorgegebenen Zeit- und Kostenrahmen einzuhalten.

Änderungen ergeben sich häufig, wenn der tatsächliche Leistungsbedarf zu Beginn des Projekts noch nicht bekannt war. Lasten ändern sich oder Platzeinschränkungen limitieren die zulässige Verlustleistung. Die Entwicklung einer Stromversorgung sollte möglichst schon zu Beginn eines Projektes mit einbezogen werden und nicht erst zum Schluss. Allerdings macht dies den Entwicklungsprozess anfälliger für Änderungen. Markt- oder Wettbewerbsanforderungen können ebenfalls eine Anpassung der Spezifikationen bedingen.

Sollten im späten Entwicklungsprozess des Endprodukts Anpassungen an Änderungen erforderlich sein, verfügt eine exakt auf spezielle Anforderungen hin entwickelte Stromversorgung unter Umständen nicht über genügend Flexibilität. Änderungen erfordern eventuell einen neuen Leistungshalbleiter oder ein anderes Steuer-IC. Selbst wenn die wichtigsten Komponenten unverändert bleiben, arbeitet die Stromversorgung voraussichtlich mit anderen Betriebsparametern für Spannungen, Ströme und Leistungen. Jeder Aspekt der verschiedenen Eigenschaften muss daher nochmals verifiziert werden.

Der Power System 
Designer.

Der Power System
Designer.
Designer.
Designer. Vicor

Power Design mit modularen Funktionskomponenten

Eine Lösung bietet Vicor mit der Power Component Design Methodology (PCDM). Sie bietet Ingenieuren eine Vereinfachung der Entwicklung von Anfang an. Zusätzlich lassen sich auch Änderungen in der Spezifikation ohne große Verzögerungen umsetzen.

Diese Methode nutzt kompakte und einfach austauschbare Powerkomponenten, die eine Reihe von Funktionen von Stromversorgungen verschiedener Leistungen zur Verfügung stellen. Durch die garantierten Eigenschaften der Powerkomponenten lassen sich Änderungen simpel und schnell umsetzen, wie beispielsweise den Arbeitspunkt eines vorhandenen Moduls ändern oder ein Modul durch ein anderes ersetzen.

Der Power System Designer (PSD)

Der Power System Designer (PSD) von Vicor ist ein Werkzeug, bei dem Entwickler die Schlüsseldaten einer Stromversorgung eingeben können. Basierend auf Kriterien wie größte Leistungsdichte, höchster Wirkungsgrad, geringste Anzahl an Komponenten und niedrigste Kosten schlägt das Designwerkzeug dann verschiedene Architekturen und Komponenten vor. Die Entwickler entscheiden, welches der Kriterien am wichtigsten ist, und können die gewählte Lösung mithilfe weiterer Online-Werkzeuge simulieren.

Zu Beginn einer neuen Entwicklung geben Designer nur die Eckdaten der Parameter für Eingang und Ausgang in den Power System Designer ein, um damit eine komplette Stromversorgung zu generieren.

Der Einsatz von mit Online-Werkzeugen geprüften Powerkomponenten erhöht die Sicherheit bei der Entwicklung einer Stromversorgung. Auch lassen sich Größe und Eigenschaften besser vorhersagen. Eine automatische Änderung des Designs ist ebenfalls möglich, um neue Anforderungen zu erfüllen. Im Folgenden werden reale Beispiele beschrieben, bei denen Ingenieure die Power Component Design Methodology einsetzten.

Auf der nächsten Seite wird da Anwendungsbeispiel eines Roboters beschrieben

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