Der effiziente Umgang mit Energie ist auch in der Elektronikentwicklung ein großes Thema. Die Höhe des Wirkungsgrades wird bei der Auswahl passender DC/DC-Wandlern nicht selten zu einem entscheidenden Kriterium. Dabei geht es aber nicht nur ums Energiesparen, sondern auch um Erwärmung und die zulässige Betriebstemperatur. Deshalb sind alle Hersteller bemüht, das Maximum aus ihren Designs herauszukitzeln. Dies wird umso aufwändiger, je mehr man sich der 100-Prozent-Marke nähert.
Die drei neuen DC/DC-Wandler der REC-Familie bringen 8, 10 und 15 W Leistung und können ohne Derating bei Temperaturen bis +85 °C betrieben werden.Recom
Den Datenblättern sind vielfach aber nur Angaben über den Maximalwert zu entnehmen. Der Wirkungsgrad eines Wandlers ist aber stark vom jeweiligen Lastzustand abhängig. Klar ist: Im Leerlauf tendiert er gegen Null – sein Maximum von 85 % und mehr erreicht er in der Nähe maximaler Last. Über das, was dazwischen passiert, geben Datenblätter nur selten präzise Aufschluss. Außerdem gibt es einen Zusammenhang zwischen Eingangsspannung und Wirkungsgrad. Der Maximalwert gilt für die Nennspannung und kann an der Grenze des zulässigen Bereiches einige Prozent-Punkte schlechter sein.
Konstanter Wirkungsgrad über weiten Lastbereich
Beim Design der neuen DC/DC-Wandler der REC8 bis REC15-Familie hat sich das Entwicklungsteam von Recom zum Ziel gesetzt, in einem sehr breiten Lastbereich einen konstant hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Selbst bei nur 30 % Last erreichen diese Wandler noch Werte über 80 % (Bild 2).
Der Wirkungsgrad der REC-Familie ist gegenüber Lastwechsel ungewöhnlich konstant.Recom
Erst im für die Praxis relativ uninteressanten Bereich unterhalb 10 % fällt er deutlich unter diese Marke ab. Mit diesen Werten schneidet er deutlich besser ab als vergleichbare Produkte seiner Preisklasse.
Zusammenhang Eingangsspannung und Wirkungsgrad
Obwohl DC/DC-Wandler für bestimmte Nennspannungen am Eingang konzipiert sind, arbeiten sie zuverlässig in einem breiten Bereich von beispielsweise 9 bis 18 V oder mehr (Bild 3).
Die Veränderung des Wirkungsgrades in Abhängigkeit von der Eingangsspannung ist vernachlässigbar klein.Recom
Der Wirkungsgrad variiert mit der Eingangsspannung und erreicht in der Nähe der Nennspannung seinen Maximalwert und fällt nach beiden Seiten ab.
Bei der neuen REC-Familie ist es gelungen, diesen Effekt weitestgehend zu vermeiden. Die Abweichung konnte bei der ganzen Serie auf etwa ±1 % reduziert werden, sodass sie vernachlässigbar klein ist.
8 bis 15 W Leistung zu günstigen Preisen
Die mit 8, 10 und 15 W Leistung lieferbaren Wandler der Econoline haben ein ausgesprochen günstiges Preis-Leistungsverhältnis und sind gemäß EN/UL60950-1 zertifiziert und damit weltweit einsetzbar.
Die beiden kleineren Modelle REC8 und REC10 haben ein DIP24-Gehäuse. Sie sind wahlweise mit 2:1- oder 4:1-Weitbereichseingang ausgestattet, geregelt und mit Single- oder Dual-Ausgängen lieferbar. Die Eingangs-/Ausgangsisolation beträgt serienmäßig 2 kV DC und kann optional auf 3 kV erhöht werden. Durch das sehr sorgfältige, thermische Design kann der 8-W-Wandler REC8 bei Umgebungstemperaturen zwischen -40 und +85 °C eingesetzt werden – und zwar bei freier Konvektion und ohne das sonst übliche Derating im oberen Temperaturbereich. Der leistungsstärkere REC10 erreicht unter gleichen Voraussetzungen sehr gute +75 °C.
Der leistungsstärkstes Modell REC15 verfügt über ein 2×1-Zoll-Gehäuse. Seine Leistungsmerkmale sind weitgehend identisch, die maximale Umgebungstemperatur liegt bei +71 °C. Er verfügt über Synchrongleichrichtung sowie zur Kompensation von anwenderseitigen Spannungsverlusten über eine leicht erhöhte Ausgangsspannungen von 3,4 V bzw. 5,1 V. Alle Wandler bieten präzise geregelte Ausgangsspannungen, geringe Restwelligkeit, niedriges Ausgangsrauschen und verfügen über einen Remote/Enable-Pin.
Reinhard Zimmermann
(jj)