Stromversorgung / Netzgeräte

Digital wird optimal

24. April 2015, 14:20 Uhr   |  Von Frederik Dostal

Digital wird optimal
© Analog Devices

Digitale oder analoge Stromversorgung?

Für den Entwickler stellt sich bei der Wahl der Stromversorgung häufig die Frage: analog oder digital? Letztere holen bei den Vorteilen stetig auf. Wie digitale Stromversorgungen ihre Vorteile gegenüber den analogen Varianten ausbauen.

Digitale Stromversorgungen sind in den letzten Jahren durch viele Stufen der Entwicklung gegangen. Seit den ersten Anfängen waren sie nutzbar, allerdings mussten neben nützlichen neuen Funktionen auch einige Einschränkungen akzeptiert werden. Digitale Stromversorgungen locken Entwickler mit der einfachen Überwachung von Strömen und Spannungen, einer hohen Flexibilität sowie Funktionen zum Erhöhen der Sicherheit, Robustheit und des Wirkungsgrads. Viele digitale Stromversorgungen haben jedoch noch Schwächen, was die Regelgeschwindigkeit betrifft. Das Verarbeiten von Informationen zum Zustand der Ausgangsspannung beansprucht oftmals mehr Zeit, als dies bei analogen Regelschleifen der Fall ist. Somit können analoge Stromversorgungen häufig schneller auf Lasttransienten und Eingangsspannungsschwankungen reagieren als digitale Lösungen. Dies ändert sich durch die neueste Generation von digitalen Stromversorgungen.

Wie digitale Stromversorgungen ihre Vorteile gegenüber den analogen Varianten ausbauen.

Typische digitale Stromversorgungsschaltung mit einem ADP1055.
Fenster der grafischen Benutzeroberfläche zum Einstellen der PWM-Kanäle.
Digitale Regelschleife mit und ohne doppelte Aktualisierung

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Bild 1 zeigt eine galvanisch getrennte DC/DC-Vollbrücken-Stromversorgung mit synchroner Gleichrichtung auf der Sekundärseite. Die digitale Regelung besteht aus einem Stromversorgungs-Controller der neuesten Generation von Analog Devices, welche auf einem Zustandsautomaten basiert. Dadurch muss keine Software programmiert und qualifiziert werden. Vorhandene Register können an das Verhalten des Controllers angepasst werden, was den Entwurf einer digitalen Stromversorgung erleichtert, da eine Optimierung der Stromversorgung keine erneute Qualifikation einer Software erfordert.

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1. Digital wird optimal
2. Optimierte Regelschleifen
3. Anpassen der Regelschleifenverstärkung
4. Optimierte Regelschleife und nun?

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