Eckdaten

In seinem Artikel stellt der Autor die Vor- und Nachteile von anwendungsspezifischen Stromversorgungen und Stromversorgungen von der Stange gegenüber. Und er kommt zu folgendem Ergebnis: Will ein System- oder Gerätehersteller nicht den risikoreichen und teuren Schritt wagen eigene Kapazitäten aufzubauen, führt letztlich kein Weg daran vorbei, sich von einem kompetenten Netzteil-Profi beraten zu lassen.

Kein Computerchip verträgt es, direkt an die Steckdose angeschlossen zu werden. Um das optimale energetische Wohlfühlklima für die empfindlichen elektronischen Anlagen sicherzustellen, sind komplexe Schaltungen und Subsysteme unverzichtbar.

Diese Feststellung mag zunächst banal klingen. Entwicklungsingenieure sind in der Regel seit ihrem Studium damit vertraut, dass sie bei ihren Anlagen selbstverständlich einen gewissen Aufwand für die Stromversorgung einkalkulieren müssen. Je nach Anwendung kann dieser Aufwand sogar sehr beträchtlich sein – in Umgebungen mit einem rauen elektronischen Klima ist beispielsweise sicherzustellen, dass über die Versorgungsleitungen keine Störimpulse in das

Ein 250-W-Standardnetzteil.

Ein 250-W-Standardnetzteil. Inpotron

Ein kundenspezifisches Netzteil mit frontseitigem Netzstecker und ausgangsseitigem Direkt-Steckkontakt.

Ein kundenspezifisches Netzteil mit frontseitigem Netzstecker und ausgangsseitigem Direkt-Steckkontakt. Inpotron

Gerät gelangen. Zudem muss für manche Anwendungen die Stromversorgung ausfallsicher ausgelegt sein, etwa durch eine Batteriepufferung oder durch Redundanz. Daher ist ein genauerer Blick auf das „Warum und Wie“ einer solchen Stromversorgungseinheit durchaus angebracht.

Streng genommen liegt die Stromversorgung überhaupt nicht im Interesse des Anwenders, des Endkunden eines Geräts oder einer Anlage: Sie trägt nichts zur Funktion des Produkts bei, jedenfalls nicht direkt. Ein Beispiel: Ein Auftraggeber spezifiziert gegenüber seinem Auftragnehmer eine Industriesteuerung. In der Beschreibung der zu verarbeitenden Signale und der daraus resultierenden Steuerungsaktivitäten taucht die Stromversorgung nicht auf. Sie ist dafür auch gar nicht relevant; der Kunde erwartet lediglich, dass das Produkt zuverlässig seinen Dienst verrichtet. Die Stromversorgung ist aus dieser Sicht zwar nötig, aber nicht Zweck des Produkts. Doch sie treibt die Kosten nach oben; zudem belegt sie Bauraum in dem zu entwickelnden Produkt. Und nicht nur das – sie belastet durch ihren Eigenverbrauch auch das Energiebudget der Anwendung, und als Konsequenz daraus werden Maßnahmen zur Abfuhr der erzeugten Wärme erforderlich. Weitere Nachteile für den Anwender ergeben sich durch die Neigung von Schaltnetzteilen zur Erzeugung hochfrequenter Störfelder. Obendrein weisen Stromversorgungseinheiten aufgrund ihrer besonderen thermischen Belastung eine statistisch erhöhte Ausfallrate auf. All diese Faktoren können sich auf die Gesamtbetriebskosten, die „Total Cost of Ownership“ auswirken.

Geräteentwickler und Projektmanager tun also gut daran, der Stromversorgungseinheit ihrer Anlage eine besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Allerdings sehen viele Anbieter ihre Kernkompetenz eben gerade nicht in diesem Feld – Unternehmen, die sich mit hochkomplexen und ausgefeilten Anwendungen im harten Wettbewerb behaupten müssen, geben verständlicherweise dem Ausbau ihres Anwendungs-Know-hows den Vorzug gegenüber einer leidigen „Nebensächlichkeit“ wie der Stromversorgung. Schließlich, so die verbreitete und verständliche Einstellung, kann eine solche Baugruppe zugekauft werden. Der Markt für Stromversorgungen ist riesengroß und sehr ausdifferenziert; dem Anschein nach hält er passende Angebote für nahezu jeden Anwendungsfall bereit.

Kriterien zugekaufter Stromversorgungen

Dennoch lohnt es sich, die Frage der Stromversorgung einer näheren Prüfung zu unterziehen. Wie bei jedem Produkt von der Stange liegen auch bei zugekauften Stromversorgungen Kompromisslösungen in der Natur der Sache. Kriterien sind beispielsweise die Qualität des zugekauften Produkts im Zusammenspiel mit dem eigenen Anspruch. Ein weiteres Kriterium liegt im Systemnutzen der Stromversorgung für den Anwender: Lässt sich damit irgendeine der originär gewünschten Funktionen verbessern oder eine zusätzliche Funktion implementieren? Zu überlegen ist auch, ob und wie weit das eigene Design den räumlichen und thermischen Gegebenheiten einer zugekauften Stromversorgung untergeordnet werden soll. Dabei sind auch Aspekte wie EMV, Produktlebenszeit, Feldausfallquote und Lieferkonstanz zu berücksichtigen.

Alternative maßgeschneiderte Stromversorgungen

Eine Alternative zum Kauf von der Stange stellt eine maßgeschneiderte Stromversorgung dar. Dazu muss ein Geräteanbieter keineswegs unbedingt eine entsprechende materielle und personelle Entwicklungskapazität vorhalten – denkbar ist auch die Einschaltung eines qualifizierten Entwicklungs- und Fertigungsdienstleisters. Dieser ist in der Lage, eine sowohl im Hinblick auf die Kosten als auch auf die Leistung optimierte Stromversorgung zu erstellen. Dabei sollte der Systementwickler nicht nur den reinen Einkaufspreis im Blick behalten, sondern auch den Umstand berücksichtigen, dass eine an die Systemparameter ideal angepasste Stromversorgung auch ein Höchstmaß an Abgrenzungspotential zum Wettbewerber bietet.

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