14
Power-Tipps von TI, Teil 1 Auswahl der richtigen Betriebsfrequenz für eine Stromversorgung 30.09.10 - Heute werden Stromversorgungslösungen benötigt, die nicht nur hohe Wirkungsgrade aufweisen sondern auch kostengünstig und zukunftssicher einzusetzen sind. Deshalb haben wir diese Kolumne ins Leben gerufen, in der Sie künftig wertvolle Tipps rund um das Thema Power-Management finden werden. Teil 1 befasst sich mit der Auswahl der richtigen Betriebsfrequenz für eine Stromversorgung. Power-Tipps von TI, Teil 2 Störminimierung beim Schaltreglerdesign 06.10.10 - Bei der Entwicklung geschalteter Stromversorgungen kommt dem richtigen Layout eine entscheidende Bedeutung für die Reduzierung der Entwicklungszeit zu. Investiert man nur einige Stunden oder Minuten für einen genaueren Blick auf das Layout, lassen sich unter Umständen mehrere Tage Arbeit für eine spätere Fehlerbehebung vermeiden Power-Tipps von TI, Teil 3 Dämpfen eines Eingangsfilters 07.10.10 - Schaltregler werden häufig anstelle von Linearreglern eingesetzt, weil sie eine Eingangsspannung mit hohem Wirkungsgrad in eine Form umwandeln können, die für die Last am besten geeignet ist. Power-Tipps von TI, Teil 4 Praktische Verfahren zum Kontrollieren der Eingangsimpedanz 11.10.10 - Im Power-Tipp Nr. 3 haben wir gesehen, wie die Quellimpedanz eines Eingangsfilters resistiv werden und mit der negativen Eingangsimpedanz eines Schaltreglers in Wechselwirkung treten kann. Im ungünstigsten Fall können diese Impedanzen vom Betrag her gleich sein, dabei aber entgegengesetzte Vorzeichen haben, so dass ein Oszillator entsteht. Power-Tipps von TI, Teil 5 Buck-Boost-Spannungsregelung mit einem Abwärtsregler 15.10.10 - Elektronische Schaltungen werden typischerweise an geregelten positiven Ausgangsspannungen betrieben, die häufig von Abwärts-Schaltreglern geliefert werden. Wird außerdem eine negative Ausgangsspannung benötigt, dann kann derselbe Abwärtsregler in einer Buck-Boost-Topologie konfiguriert werden

Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

Power-Tipps von TI, Teil 1

Auswahl der richtigen Betriebsfrequenz für eine Stromversorgung

30.09.10 - Heute werden Stromversorgungslösungen benötigt, die nicht

nur hohe Wirkungsgrade aufweisen sondern auch kostengünstig und

zukunftssicher einzusetzen sind. Deshalb haben wir diese Kolumne ins

Leben gerufen, in der Sie künftig wertvolle Tipps rund um das Thema

Power-Management finden werden. Teil 1 befasst sich mit der Auswahl

der richtigen Betriebsfrequenz für eine Stromversorgung.

Power-Tipps von TI, Teil 2

Störminimierung beim Schaltreglerdesign

06.10.10 - Bei der Entwicklung geschalteter Stromversorgungen kommt

dem richtigen Layout eine entscheidende Bedeutung für die Reduzierung

der Entwicklungszeit zu. Investiert man nur einige Stunden oder Minuten

für einen genaueren Blick auf das Layout, lassen sich unter Umständen

mehrere Tage Arbeit für eine spätere Fehlerbehebung vermeiden

Power-Tipps von TI, Teil 3

Dämpfen eines Eingangsfilters

07.10.10 - Schaltregler werden häufig anstelle von Linearreglern

eingesetzt, weil sie eine Eingangsspannung mit hohem Wirkungsgrad in

eine Form umwandeln können, die für die Last am besten geeignet ist.

Power-Tipps von TI, Teil 4

Praktische Verfahren zum Kontrollieren der Eingangsimpedanz

11.10.10 - Im Power-Tipp Nr. 3 haben wir gesehen, wie die

Quellimpedanz eines Eingangsfilters resistiv werden und mit der

negativen Eingangsimpedanz eines Schaltreglers in Wechselwirkung

treten kann. Im ungünstigsten Fall können diese Impedanzen vom Betrag

her gleich sein, dabei aber entgegengesetzte Vorzeichen haben, so dass ein

Oszillator entsteht.

Power-Tipps von TI, Teil 5

Buck-Boost-Spannungsregelung mit einem Abwärtsregler

15.10.10 - Elektronische Schaltungen werden typischerweise an

geregelten positiven Ausgangsspannungen betrieben, die häufig von

Abwärts-Schaltreglern geliefert werden. Wird außerdem eine negative

Ausgangsspannung benötigt, dann kann derselbe Abwärtsregler in einer

Buck-Boost-Topologie konfiguriert werden

Page 2: Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

Power-Tipps von TI, Teil 6

Exakte Welligkeitsmessungen an Schaltregler-Stromversorgungen

19.10.10 - Messungen an Stromversorgungen sind eine Kunst für sich.

Bild 1 zeigt ein Beispiel, bei dem ein frischgebackener Ingenieur mal eben

schnell ein Oszilloskop angeschlossen und so ziemlich alles falsch

gemacht hat. Sein erster Fehler bestand darin, einen Tastkopf mit einer

langen Masseleitung zu verwenden

Power-Tipps von TI, Teil 7

Effizienter Betrieb von LEDs am Stromnetz

25.01.11 - Zwar dürften wir noch Jahre von LED-Einschraublampen

entfernt sein, die als brauchbarer Ersatz für Glühlampen in Frage

kommen, doch schon heute geht der Trend bei der Architekturbeleuchtung

immer stärker hin zum Einsatz von LEDs, denn sie sind eindeutig

zuverlässiger und bieten ein höheres Potential für Energieeinsparungen

Power-Tipps von TI, Teil 8

Verringerung von elektromagnetischen Störungen durch Variieren der Stromversorgungs-Schaltfrequenz

17.02.11 - Haben Sie auch schon einmal Schaltungen auf ihr EMV-

Verhalten getestet, nur um festzustellen, dass Sie – gleichgültig, welche

Filtermaßnahmen Sie auch ergreifen – immer noch um einige dB

außerhalb der Spezifikation liegen? Wir wollen Ihnen hier eine Technik

vorstellen, die Ihnen vielleicht hilft, die EMV-Anforderungen zu erfüllen

oder möglicherweise auch Ihr Filterdesign zu vereinfachen.

Power-Tipp von TI, Teil 9

Abschätzen des Temperaturanstiegs bei oberflächenmontierten Halbleitern

02.03.11 - Früher war es für den Entwickler relativ einfach, den

Temperaturanstieg bei Halbleitern abzuschätzen: Man brauchte sich nur

anzusehen, wie viel Leistung ein Bauelement in Wärme umwandelte, und

konnte dann über das elektrische Ersatzschaltbild des Wärmestroms

ermitteln, welcher Kühlkörper nötig war.

Power-Tipps von TI, Teil 10

Einfaches Abschätzen von sprunghaften Laständerungen

26.04.11 - Mit einem einfachen Verfahren lässt sich das

Transientenverhalten einer Stromversorgung abschätzen, wenn die

Regelungsbandbreite und die Eigenschaften des ausgangsseitigen

Filterkondensators bekannt sind.

Page 3: Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

Power-Tipps von TI, Teil 11

Reduzierung von Verlusten in Stromversorgungsschaltungen

27.04.11 - Haben Sie auch schon einmal detaillierte Berechnungen der

erwarteten Bauelementeverluste in einem Schaltungsdesign angestellt,

aber dann feststellen müssen, dass sich Ihre Labormessungen massiv von

diesen Werten unterscheiden?

Power-Tipps von TI, Teil 12

Maximieren des Wirkungsgrades von Stromversorgungen

03.05.11 - In Tipp 11 haben wir gezeigt, wie sich Verlustquellen in Ihrer

Stromversorgung mithilfe einer Taylorreihe ausfindig machen lassen. Im

vorliegenden Beitrag wollen wir uns ansehen, wie man mit derselben

Taylorreihe den Wirkungsgrad einer Stromversorgung in einem

bestimmten Arbeitspunkt maximieren kann.

Power-Tipps von TI, Teil 13

Damit Kernverluste keine heiße Sache werden

09.05.11 - Ist Ihnen das auch schon einmal passiert? Sie haben einen neu

entwickelten Abwärtsregler eingeschaltet, bei voller Leistung getestet und

beim anschließenden Fingerspitzen-Temperaturtest an der Induktivität

einen „bleibenden“ Eindruck erhalten.

Power-Tipps von TI, Teil 14

Der SEPIC-Wandler als effiziente Bias-Stromversorgung

10.05.11 - Haben Sie schon einmal daran gedacht, einen Wandler in

SEPIC-Topologie (Single-Ended Primary Inductor Converter) als Bias-

Stromversorgung einzusetzen? Wenn Sie auf eine galvanische Trennung

verzichten können, könnte das durchaus sinnvoll sein

Power-Tipps von TI, Teil 15

Eine kostengünstige Hochleistungs-LED-Treiberschaltung

19.05.11 - Angesichts sinkender Produktionskosten kommen

Hochleistungs-LEDs immer häufiger in Anwendungen zum Einsatz, deren

Spektrum von batteriebetriebenen Geräten über Automobilsysteme bis hin

zur Architekturbeleuchtung reicht.

Page 4: Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

Power-Tipps von TI, Teil 16

Beschaltung von Durchflusswandlern mit Snubbern

31.05.11 - Tun Sie sich auch schwer mit der Auswahl der passenden

Snubber-Bauelemente? Die richtige Wahl der zusätzlichen Kapazitäten

und Widerstände kann in der Tat manchmal schwierig sein. Daher soll

hier ein Verfahren vorgestellt werden, mit dem sich dieses Problem

schnell lösen lässt.

Power-Tipps von TI, Teil 17

Beschaltung von Sperrwandlern mit Snubbern

14.06.11 - Beim letzten Mal haben wir uns angesehen, wie sich

Spannungsspitzen am Ausgang von Gleichrichtern bei einem

Einschaltvorgang im Durchflusswandler bedämpfen lassen. Heute wollen

wir uns mit der Unterdrückung von Transienten beschäftigen, die beim

Ausschalten der FET-Spannung im Sperrwandler entstehen

Power-Tipps von TI, Teil 18

Ihr Spannungsregler arbeitet vielleicht genauer als Sie denken

05.07.11 - Heute wird mit immer niedrigeren Ausgangsspannungen

gearbeitet, während gleichzeitig die Anforderungen an die Genauigkeit

der Spannungsregelung steigen. Dennoch ist die Elektronikentwicklung

keine so schwierige Aufgabe, wie es bei oberflächlicher Betrachtung den

Anschein haben mag.

Power-Tipps von TI, Teil 19

Eine einfache Lösung zum Erzeugen mehrerer negativer Ausgangsspannungen

22.07.11 - Im Zusammenhang mit der VoIP (Voice over Internet

Protocol)-Telefonie entstand ein Bedarf an passenden Schaltungen, die

mehrere hohe negative Ausgangsspannungen erzeugen können. Diese

Spannungen dienen zum Ansteuern der Telefonleitungen. Allgemein

liefert eine –24-Volt-Ausgangsspannung den Schleifenstrom, wenn sich

die Leitung im Sprechmodus befindet.

Power-Tipps von TI, Teil 20

Unbeabsichtigte Resonanzerscheinungen

29.08.11 - Haben Sie schon einmal die Eingangsspannung an Ihre

Stromversorgung angelegt und feststellen müssen, dass daraufhin Ihre

Stromversorgung ausgefallen ist? Ursache des Problems können eine

kurze Anstiegszeit der Eingangsspannung und ein Resonanzkreis hoher

Güte sein, die eine Verdoppelung der Eingangsspannung bewirken

können.

Page 5: Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

Power-Tipps von TI, Teil 21

Der Effektivwert des Welligkeitsstroms von Kondensatoren – ein Parameter, den man beachten sollte

05.09.11 - Eine der häufig übersehenen Belastungen in

Stromversorgungen ist der Effektivwert des Stromes, der durch den

Eingangskondensator fließt.

Power-Tipps, Teil 22

So umgeht man häufige Stolpersteine beim Umgang mit Fehlerverstärkern

20.09.11 - In diesem Artikel sollen einige Stolpersteine behandelt werden,

die im Zusammenhang mit Fehlerverstärkern auftreten können, die aber

leicht zu umgehen sind.

Power-Tipps von TI, Teil 23

Verbesserung des Ansprechverhaltens unter Last – Teil 1

10.10.11 - In diesem Power-Tipp wollen wir näher darauf eingehen, wie

die Rückkopplungsschleife in einer Stromversorgung mit galvanischer

Trennung und einem Shuntregler vom Typ TL431 geschlossen wird.

Power-Tipps von TI, Teil 24

Verbesserung des Ansprechverhaltens bei einem Lastsprung – Teil 2

12.10.11 - In diesem Power-Tipp gehen wir darauf ein, wie die

Rückkopplungsschleife in einer galvanisch getrennten Stromversorgung

mit einem Shuntregler vom Typ TL431 geschlossen wird. Außerdem wird

ein Verfahren vorgestellt, nach dem sich die Bandbreite der

Stromversorgungs-Regelschleife vergrößern lässt, um so das

Ansprechverhalten bei Last- und Versorgungsspannungsänderungen zu

verbessern.

Power-Tipps von TI, Teil 25

Umwandeln von Parallel- in Serienimpedanzen

26.10.11 - Im vorliegenden Power-Tipp wollen wir zeigen, wie sich

Parallelimpedanzen schnell in Serienimpedanzen (und umgekehrt)

umwandeln lassen. Dabei wird deutlich, dass eine grafische Darstellung

dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm

sehr ähnlich ist.

Page 6: Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

Power-Tipps von TI, Teil 26

Stromverteilung in Hochfrequenzleitungen

08.11.11 - In diesem Power-Tipp wollen wir den Wirkwiderstand von

Leitern im freien Raum und in Strukturen mit Leiterwicklungen näher

betrachten. Bild 1 zeigt das erste Beispiel. Es handelt sich um den

Querschnitt eines im freien Raum angeordneten Einzelleiters, der von

einem hochfrequenten Wechselstrom durchflossen wird.

Power-tipps von TI, Teil 27

Aufbau von Parallelstromversorgungen nach dem Droop-Verfahren

08.02.12 - Im Power-Tipp Nr. 27 wollen wir uns ein einfaches Verfahren

für den Aufbau von Parallelstromversorgungen ansehen.

Power-Tipps von TI, Teil 28

Abschätzen des transienten Temperaturanstiegs in einem Hot-Swap-MOSFET, Teil 1

10.02.12 - Im Power-Tipp Nr. 28 und dem Folgeartikel (Nr. 29) wollen

wir ein einfaches Verfahren zum Abschätzen des Temperaturanstiegs

eines Hot-Swap-MOSFETs betrachten.

Power-Tipps von TI, Teil 29

Abschätzen des Temperaturanstiegs in einem Hot-Swap-MOSFET

11.02.12 - In diesem Power-Tipp beschäftigen wir uns nochmal mit einem

einfachen Verfahren zum Abschätzen des Temperaturanstiegs eines Hot-

Swap-MOSFETs.

Power-Tipps von TI, Teil 30

Eine einfache und kostengünstige Biasstromversorgung mit einem Niederspannungs-Abwärtswandler-IC

07.03.12 - In diesem Power-Tipp wollen wir eine einfache Schaltung

betrachten, die eine hohe Eingangswechselspannung in eine wesentlich

niedrigere Gleichspannung umwandelt, wie sie in Anwendungen wie z. B.

elektronischen Energiezählern verwendet werden kann.

Page 7: Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

Power-Tipps von TI, Teil 31

Auswahl des richtigen Widerstandsverhältnisses für synchrone Abwärts-MOSFETs

09.04.12 - In diesem Power-Tipp betrachten wir eine Abwägung der

Leitungs-Verlustleistung in einer synchronen Abwärtsleistungsstufe als

Funktion des Tastverhältnisses und das Verhältnis von FET-

Widerständen. Die Ergebnisse dieser Abwägung liefern einen hilfreichen

Einstiegspunkt für die Auswahl von FETs.

Power-Tipps von TI, Teil 32

Berücksichtigung von Kreisströmen in einem SEPIC-Wandler mit gekoppelter Induktivität

23.04.12 - In diesem Power-Tipp bestimmen wir die Anforderungen an

die Streuinduktivität für die in einer SEPIC-Topologie verwendete

gekoppelte Spule.

Power-Tipps von TI, Teil 33

LEDs mit höherer Spannung verbessern die Lampen-Effizienz

02.05.12 - Man ist sehr daran interessiert, Glühlampen durch Lampen zu

ersetzen, die LEDs als Lichtquelle verwenden. Normalerweise wird eine

geringe Anzahl (5 bis 9) von LEDs in Reihe geschaltet, und ein Netzteil

muss bei Strömen von etwa 350 bis 700mA die Netzspannung in

Niedrigspannung (typischerweise einige zehn Volt) umwandeln.

Power-Tipps von TI, Teil 34

Entwickeln einer einfachen, isolierten Vorspannungsversorgung

03.05.12 - Mussten Sie jemals eine isolierte Stromversorgung für die

Schaltung eines Gate Drives, einer isolierten Messung oder für eine

Kommunikationsschaltung generieren? In diesem Power-Tipp betrachten

wir eine Schaltung, bei der dies mit minimaler Teileanzahl, Komplexität

und minimalen Kosten möglich ist.

Power-Tipps von TI, Teil 35:

Bemessung der Stromwelligkeit für Eingangskondensatoren

04.05.12 - Ein interessanter Aspekt tritt bei der Auswahl des

Eingangskondensators für Kleinleistungsnetzteile auf. Der Rippelstrom

des Kondensators ist gegenüber dem Spannungsbereich, in dem die

Stromversorgung arbeiten soll, abzuwägen.

Page 8: Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

Power-Tipps von TI, Teil 36

Einfache Schutzschaltung für Netzteile

31.05.12 - Haben Sie schon einmal eine einfache und kostengünstige

Schutzschaltung benötigt? Bild 1 zeigt dieselbe, welche nur aus

einfachsten Komponenten für nur wenige Cents besteht und die

Stromversorgung dabei zuverlässig absichert.

Power-Tipps von TI, Teil 37

Mehr Effizienz im Synchronbetrieb

06.07.12 - Wurden Sie schon einmal gebeten, ein Netzteil zu konstruieren,

das bei geringer Last ein gutes Einschwingverhalten der Last aufweist?

Wenn dies der Fall ist und Sie einen diskontinuierlichen Betrieb des

Netzteils ausprobiert haben, haben Sie sicher festgestellt, dass die

Verstärkung im Regelkreis bei leichten Lasten stark abfällt.

Power-Tipps von TI, Teil 38

Gleichtaktströme in nicht isolierten Netzteilen

27.07.12 - Haben Sie Gleichtaktströme in einem nicht isolierten Netzteil

als potenzielle Quelle für elektromagnetische Störungen (EMI)

ausgeschlossen?

Power-Tipps von TI, Teil 39

Stromversorgung für DDR-Speicher

30.07.12 - Die Verlustleistung in CMOS-Logiksystemen steht

hauptsächlich mit der Taktfrequenz, der Eingangskapazität der

verschiedenen Gatter innerhalb des Systems und der

Versorgungsspannung in Zusammenhang. Da die Größe der integrierten

Transistoren und damit die Versorgungsspannung reduziert wurden,

konnten bei der Senkung der Verlustleistung auf Gatterebene signifikante

Steigerungen erreicht werden.

Power-Tipps von TI, Teil 40

Diskrete Bauelemente – eine gute Alternative zu integrierten MOSFETs

07.08.12 - Bei der Konstruktion von Netzteilen stehen Ingenieure oft vor

dem Problem, dass vom Steuerungs-IC nur ein begrenzter Strom

verfügbar ist oder dass aufgrund von Gatetreiber-Verlusten zu viel

Leistung verloren geht. Zur Lösung dieser Probleme werden häufig

externe Treiber verwendet. Halbleiterhersteller (auch TI) bieten komplette

MOSFET-Treiberlösungen in Form von integrierten Schaltungen an. Dies

ist allerdings in vielen Fällen nicht der kosteneffektivste Ansatz. Oft

genügen schon diskrete Komponenten im Wert von wenigen Cents.

Page 9: Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

Power-Tipps von TI, Teil 41

Diskrete Komponenten - eine gute Alternative zu integrierten MOSFETs

28.08.12 - Im Power-Tipp, Teil 40 haben wir über einen in MOSFET-

Gatetreiber-Schaltungen verwendeten Emitterfolger gesprochen und

gesehen, dass die Ansteuerungsströme im 2-Ampere-Bereich mit kleinen

SOT-23-Transistoren erreichbar sind. In diesem Power-Tipp geht es um

selbstgesteuerte synchrone Gleichrichter

Power-Tipps von TI, Teil 42

Umgang mit hohen dI/dt-Lasttransienten

08.10.12 - Bei vielen Prozessoren (CPUs) erfordern die Spezifikationen,

dass die Stromversorgung große, sich schnell ändernde Ausgangsströme

liefert, typischerweise bei einer Änderung des Prozessor-Betriebsmodus.

Power-Tipps von TI, Teil 43

Umgang mit hohen dI/dt-Lasttransienten

09.10.12 - In diesem Powertipp widmen wir uns der Anzahl der

erforderlichen Bypass-Kondensatoren bei realistischen di/dt-

Anforderungen am Ausgang der Stromversorgung.

Power-Tipps von TI, Teil 44

Korrektes FET-Timing in synchronen Abwärtswandlern

24.10.12 - Thema dieses Power-Tipps ist die Bedeutung des Timings bei

der Gate-Ansteuerung der high und low-seitigen FETs in synchronen

Buck-Schaltreglern

Power-Tipps von TI, Teil 45

Maßnahmen gegen leitungsgebundene Gleichtakt-Abstrahlungen in isolierten Schaltnetzteilen

30.10.12 - Im vorliegenden Power-Tipp setzen wir unsere im fort. Im

damaligen Beitrag ging es um das Entstehen von Gleichtaktströmen durch

einen großen Spannungshub in Schaltstufen, die Ströme in Kapazitäten

zur Chassis-Masse leiten.

Page 10: Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

Power-Tipps von TI, Teil 46

Fallstricke beim Einsatz von MLCCs und wie man sie vermeidet

20.11.12 - Dass es die MLCCs (Multi-Layer Ceramic Capacitors) im

Bereich der Leistungselektronik zu äußerster Popularität gebracht haben,

liegt an ihrer Kompaktheit, ihrem niedrigen effektiven Serienwiderstand

(ESR), ihrem günstigen Preis, ihrer hohen Zuverlässigkeit und an ihrer

hohen Beständigkeit gegen Welligkeitsströme.

Power-Tipps von TI, Teil 47

Aluminium-Elektrolytkondensatoren richtig einsetzen

22.11.12 - Dass man Aluminium-Elektrolytkondensatoren nach wie vor

gern in Netzteilen einsetzt, liegt an dem günstigen Preis dieser

Bauelemente. Diesem Vorteil steht allerdings ihre begrenzte Lebensdauer

und ihre Empfindlichkeit gegen sehr hohe wie auch sehr niedrige

Temperaturen gegenüber.

Power-Tipps von TI, Teil 48

Achten Sie auf die parasitären Elemente von Kondensatoren

07.12.12 - Die Anforderungen, die ein Netzteil in Sachen Welligkeit und

Einschwingverhalten erfüllen muss, entscheiden über die erforderliche

Kapazität und legen auch die ...

Power-Tipps von TI, Teil 49

Runderneuerung für das Steckernetzteil

08.01.13 - Der weltweite Absatz von Mobiltelefonen nähert sich der

Marke von zwei Milliarden Stück. Und so rücken die Größe, der Preis und

der Wirkungsgrad der Ladegeräte für diese Produkte zunehmend ins

Visier. Unter anderem Amazon und Apple haben in Sachen Größe und

Ästhetik neue Maßstäbe gesetzt und gleichzeitig die Verlustleistung und

den Preis der Ladegeräte geringer Leistung gesenkt.

Power-Tipps von TI, Teil 50

Netzteil-Regelschleife mit P-SPICE

07.02.13 - P-SPICE eignet sich ebenso wie ein anderer Simulator als

höchst effektives Hilfsmittel für die Synthese von Regelschleifen für

Netzteile. Um dies zu demonstrieren, wird im folgenden Power Tipp die

Regelschleife für den in Bild 1 gezeigten integrierten, synchronen

Abwärtswandler mithilfe von P-SPICE ausgearbeitet

Page 11: Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

Power-Tipps von TI, Teil 51

Zweistufiger Filter ergibt rauscharmes Netzteil

20.02.13 - Zahlreiche rauscharme Applikationen verlangen von der

Stromversorgung eine Spannungswelligkeit von weniger als 0,1 % der

Ausgangsspannung. Dies kann dazu führen, dass Filter mit einer

Abschwächung von deutlich über 60 dB erforderlich sind, die sich

allerdings mit nur einer Filterstufe praktisch nicht realisieren lassen.

Power-Tipps von TI, Teil 52

Kompensation eines rauscharmen Netzteils mit zweistufigem Filter

14.03.13 - In bestimmten rauscharmen Anwendungen kann es erforderlich

sein, die Restwelligkeit des Netzteils auf weniger als 0,1 % der

Ausgangsspannung zu reduzieren. Die Forderung nach einer derart

geringen Brummspannung kann den Einsatz von Filtern mit einer

Dämpfung von deutlich über 60 dB erforderlich machen, die in einstufiger

Ausführung praktisch nicht realisiert werden können.

Power-Tipps von TI, Teil 53

Abschätzung der Induktivität von Leiterbahnen

06.05.13 - Die Induktivität der Leiterbahnen auf einer Leiterplatte kann

unter Umständen darüber entscheiden, ob ein Netzteil die angestrebte

Leistungsfähigkeit erreicht oder nicht.

Power-Tipps von TI, Teil 54

Design einer Snubber-Schaltung für den primärseitigen Schalter eines Sperrwandlers

21.05.13 - Die Spannungsbelastung für die primärseitigen Schalter eines

massebezogenen Sperrwandlers zu kontrollieren, ist eine durchaus

vielschichtige Aufgabe.

Power-Tipps von TI, Teil 55

Masseverbindungen in Netzteilen – welchem Lager gehören Sie an?

18.06.13 - Wenn Sie in einer Gruppe von Netzteil-Designern eine erregte

Diskussion entfachen wollen, müssen Sie lediglich die Frage in den Raum

stellen, welches das richtige Layout für die Masseverbindungen in einem

Netzteil ist. Sie werden dann rasch erfahren, dass es hier zwei

grundlegende Strategien gibt

Page 12: Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

Power-Tipp von TI, Teil 56

Zeit sparen mit einem sorgfältig ausgearbeiteten Netzteil-Layout

10.07.13 - Das Design für ein Netzteil kann noch so gut sein – ein

nachlässiges Layout kann es im Nu zunichte machen. In einem Netzteil

findet man bekanntlich sowohl geschaltete Stromkreise mit hohen

Leistungen und Strömen als auch empfindliche analoge Schaltungen.

Vermengt man beide, sind Schwierigkeiten unabwendbar.

Power-Tipps von TI, Teil 57

Drei einfache Topologien für Split-Rail-Stromversorgungen

08.08.13 - Wie generieren Sie aus einer einzigen Eingangsspannung eine

Split-Rail-Ausgangsspannung geringer Leistung? Beispiele wären die

Erzeugung von ±12 V aus 5 V oder von ±5 V aus 12 V. Der vorliegende

Power Tipp stellt drei Stromversorgungs-Optionen vor, die dieser

Forderung nachkommen.

Power-Tipps von TI, Teil 58

Achten Sie bei Aufwärtswandlern auf das Umwandlungsverhältnis

03.09.13 - Mussten auch Sie schon eimal aus einer geringen

Eingangsspannung eine höhere, nicht isolierte Ausgangsspannung

erzeugen? Traditionell setzt man hierfür Aufwärtswandler (Boost

Converters) ein, doch muss man hierbei auf die vom verwendeten

Controller-IC gesetzten Restriktionen achten.

Welche Topologie ist geeignet

Aufwärts- oder Sperrwandler?

23.09.13 - Im Power Tipp Nr. 58 ging es um Tastverhältnis-Restriktionen,

wenn nicht isolierte Aufwärtswandler mit hohen

Umwandlungsverhältnissen betrieben werden. Wir fanden dabei heraus,

dass das von Seiten des Controllers maximale Tastverhältnis darüber

entscheidet, wie hoch die Spannung am Ausgang werden kann. Was aber

ist zu tun, wenn man tatsächlich an diese Grenze stößt?

Page 13: Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

Power-Tipps von TI, Teil 60

Testen von Netzteilen für hohe di/dt-Werte

08.10.13 - Hochleistungs-Prozessoren benötigen zwar teils

Versorgungsspannungen von unter 1 V, jedoch muss das Netzteil rasch

wechselnde, hohe Quell- und Senkenströme unterstützen. Beim Testen

derartiger Netzteile stellt es eine nicht geringe Herausforderung dar, diese

steilen Stromflanken nachzubilden. An erster Stelle geht es hierbei darum,

die Lastinduktivität in der Testanordnung zu minimieren und die

Spannung korrekt zu messen.

Power-Tipps von TI, Teil 61

Kompensation von Kabelverlusten ohne Fernabtastung

10.10.13 - Gelegentlich wird für ein Netzteil-Design eine

Regelgenauigkeit spezifiziert, die ohne Fernabtastung, und die damit

einhergehende Komplexität, nicht realisierbar ist.

Power-Tipp von TI, Teil 62

Welche Auswirkungen hat das Envelope Tracking auf Netzteile?

18.12.13 - Der Wirkungsgrad von Hochfrequenz-Leistungselektronik wird

immer wichtiger. Dies gilt für Low-Power-Systeme, in denen auch noch

die letzte Minute an Betriebszeit aus einer Batterie herausgeholt werden

soll, ebenso wie für Basisstationen hoher Leistung, die erhebliche

Energiekosten verursachen können.

Power-Tipps von TI, Teil 63

Eindämmung elektromagnetischer Störungen aus Offline-Netzteilen

14.01.14 - Bei jedem Produkt ist es erforderlich, den richtigen Mittelweg

zwischen Kosten und Performance zu finden. Handy-Ladegeräte sind ein

hervorragendes Beispiel hierfür. Kompromisse müssen bei der EMI-

Filterung gemacht werden: Während es einerseits gilt, die

Bauelementekosten zu minimieren, muss das Produkt andererseits die

strengen Anforderungen bezüglich der Aussendung elektromagnetischer

Störungen erfüllen.

Power-Tipp von TI, Teil 64

Sperrwandler im lückenden Betrieb optimieren

28.01.14 - Es ist allgemein bekannt, dass Synchrongleichrichter die

Effizienz von Netzteilen deutlich verbessern können, weil statt des

Spannungsabfalls an der Gleichrichtersperrschicht eine geringere

Spannung am Schalt-Halbleiter abfällt, dessen Widerstand geringer ist.

Die Herausforderung bestand stets darin, robuste Ansteuerstrategien zu

Page 14: Power-Tipps von TI, Teil 1 - files.vogel.de · dieser Transformation als Funktion der Frequenz einem Smith-Diagramm sehr ähnlich ist. Power-Tipps von TI, Teil 26 Stromverteilung

entwickeln und die Bauelemente so zu treiben, dass dieser Effekt maximal

zum Tragen kommt.

Power Tipps von TI, Teil 65

Bestimmung des richtigen Windungsverhältnisses bei Fly-Buck-Wandlern

26.03.14 - Gelegentlich steht man vor der Aufgabe, aus einer stark

variierenden Eingangsspannung einen einfachen isolierten Ausgang mit

geringer Leistung bereitzustellen. Dabei kann die Regelgenauigkeit

nachrangig sein, während die Kosten und die Leiterplattenfläche einen

hohen Stellenwert haben.